Ponad rok temu, 27 marca 2000r. centrala stowarzyszenia The Mars Society ogłosiła konkurs na opracowanie konstrukcji hermetycznego pojazdu załogowego MPV (Mars Pressurized Vehicle) dla misji Mars Direct. Plan ten misji, autorstwa Roberta Zubrina, zakłada dwuetapowy lot człowieka na Marsa. W pierwszej fazie leci tam sterowany automatycznie załogowy statek powrotny na Ziemię ERV (Earth Return Vehicle), który po wylądowaniu na Czerwonej Planecie przystępuje do wyprodukowania paliwa na powrót dzięki zabranej aparaturze ISPP (In Situ Proppelant Production) i zapasom wodoru na pokładzie. Kiedy jego zbiorniki są pełne, ERV wysyła sygnał na Ziemię o gotowości do użycia. Jest to znak do startu mieszkalnego statku załogowego (Habitatu) wraz z 4 osobową obsadą. Lot na Marsa po tzw. trajektorii bezpiecznego powrotu trwa 180 dni. Po tym czasie załoga ląduje w Habitacie w pobliżu czekającego w gotowości statku ERV. Czas pobytu na Marsie to 550 dni. Plan misji zakłada, że Habitat wyląduje w promieniu maksymalnym 200 km od statku ERV. Przewiduje się wykorzystanie do pokonania tej odległości hermetycznego pojazdu załogowego MPV. Konkurs ogłoszony przez The Mars Society dotyczył właśnie tego pojazdu, a dokładnie jego wersji analogowej, przeznaczonej do testów na Ziemi. Pojazd ten ma zostać poddany wszechstronnej ocenie, aby na jego bazie określić wytyczne do budowy rzeczywistego pojazdu, tzw. lotnego, który będzie użyty w misji załogowej na Marsa.

Fot. Zdjęcie uczestników (podgrupa wrocławska)

Członkowie polskiego oddziału The Mars Society, czyli Mars Society Polska zdecydowali się przystąpić do tego konkursu. Z inicjatywą rozpoczęcia prac nad projektem MPV wystąpił doktorant Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej, mgr inż. Krzysztof Lewandowski, współzałożyciel Mars Society Polska. Do projektu przystąpiły osoby z różnych uczelni i instytucji z całej Polski. W tym studenci i absolwenci Politechniki Wrocławskiej, Uniwersytetu Warszawskiego, Politechniki Warszawskiej, Akademii Medycznej w Gdańsku, Politechniki Śląskiej oraz uczeń Technikum Mechanicznego w Wolsztynie.

Pierwsze prace nad projektem MPV rozpoczęto w kwietniu 2000 r. Wtedy przyjęto główne założenia do projektu. Podstawą do opracowania koncepcji hermetycznego pojazdu wyprawowego dla misji Mars Direct były wytyczne przedstawione przez zarząd The Mars Society w dokumencie z 27 marca 2000 roku.

Fot. Model pojazdu

Założenia w nim przestawione były zbliżone do wytycznych przyjętych dla hermetycznego pojazdu wyprawowego dla misji Apollo. Pojazd MOLAB - MObile Lunar LABoratory - był projektowany jako urządzenie umożliwiające dwutygodniową działalność dwóch członków załogi lądownika księżycowego. Pojazd ten miał działać maksymalnie w odległości 200 km od lądownika i powinien umożliwiać przejechanie około 400 km.

Analiza głównych założeń misji Mars Direct oraz dokumentu TMS wykazała, że nie wszystkie wymogi są w pełni możliwe do zrealizowania (np. masa do 1500 kg), zaś niektóre ustalenia (np. brak śluzy powietrznej) nie do końca są przemyślane.

Podstawowe kryteria, które obowiązywały podczas opracowywania polskiej koncepcji hermetycznego pojazdu wyprawowego. to:

1. pojazd analogowy musi być maksymalnie zbliżony konstrukcyjnie do rzeczywistego pojazdu użytkowanego w misji Mars Direct;

2. pojazd będzie projektowany dla lokalnych warunków terenowych w rejonie lądowania misji Mars Direct;

3. pojazd będzie zoptymalizowany pod względem zapewnienia maksymalnego bezpieczeństwa załogi:

a) mikrobiologicznego: w świetle ostatnich doniesień o możliwości występowania wody na Marsie, nie można wykluczyć możliwości występowania pewnych prymitywnych form życia - ekstremofili, w rejonach, w których może być przekroczony punkt potrójny wody; są to obszary Vallis Marineris, kompleks Noctis Labiryntus, Chryse Planitia (gdzie jest planowane pierwsze lądowanie załogowe na Marsie) oraz kraterów uderzeniowych Argyre Planitia i Hellas Planitia - nie znamy ich potencjalnego wpływu na fizjologię człowieka;

b) radiologicznego: cienka atmosfera i słabe pole magnetyczne Marsa nie chroni dostatecznie powierzchni przed oddziaływaniem promieniowania kosmicznego i wiatru słonecznego;

c) mikologicznego: brak dostatecznie dobrych warunków sanitarnych może doprowadzić do rozwoju grzybów i pleśni, które mogą łatwo zmutować i szkodzić zdrowiu, a nawet zagrażać życiu astronautów;

d) zawiesin i zapylenia wnętrza pojazdu: pył na Marsie ma bardzo małą średnicę ok. 2um.; poza tym jego skład sugeruje, że ma dobrą zdolność przewodzenia prądu (duża zawartość związków żelaza), co może powodować pylicę płuc u astronautów i zwarcia obwodów elektronicznych;

4. dwumiesięczna działalność autonomiczna co najmniej trzech członków załogi, w sytuacji awaryjnej, zapewnienie transportu czterech (wszystkich członków misji Mars Direct).

5. pojazd został wyposażony w integralną śluzę powietrzną. (Przyjęto, że pojazd nie będzie posiadał śluzy dla próbek gruntu, której zastosowanie sugerowali autorzy wytycznych.)

Fot. Komponenty pojazdu

Prace miały na celu uszczegółowienie głównych założeń do konstrukcji MPV. Były one sukcesywnie kontynuowane aż do finalnego spotkania 26.lipca 2000 r. w Centrum Badań Kosmicznych w Warszawie. Wtedy też poszczególne składowe zostały zebrane w jeden dokument i wysłane do Kanady na Trzecią Konwencję The Mars Society w Toronto.

Polski projekt MPV został zaprezentowany 13 sierpnia 2000 r. przez dra Wojciecha Klimkiewicza, Polaka z Chicago. Wynik został ogłoszony w listopadzie 2000 r. W konkursie wystartowały 22 zespoły z całego świata. Do finału zakwalifikowało się pięć zespołów, które mogą uzyskać fundusze na realizację. Są to:

1. Kanada/USA (MIT)
2. Australia
3. USA 1 (Michigan)
4. Polska
5. USA 2

Trzy pierwsze zespoły dostały dofinansowanie od razu. Miały harmonogram realizacji, znalezionych wykonawców i dostawców podzespołów oraz wstępny kosztorys. Polski projekt tego nie miały, gdyż nikt z zespołu, który nad nim pracował, nie sądził, że sytuacja rozwinie się dla tak korzystnie. Ale stało się! Polska dostała szansę zrealizowania bardzo ambitnego projektu. Jako jedyny zespół z Europy.

Prace nad MPV są cały czas kontynuowane. Pojazd MPV ma następujące dane:

masa całkowita: 6000 kg, masa własna: 2500 kg; długość całkowita: 7600 mm; szerokość całkowita: 3910 mm; wysokość całkowita: 3200 mm. Moc układu zasilania: 40 kW. Prędkość maksymalna: 30km/h. Zasięg: 400 km. Zapewnia możliwość niezależnego funkcjonowania 3- lub 4-osobowej załogi na 45 dni. Na początku tego roku został opracowany harmonogram i wstępny kosztorys. Jest to projekt interdyscyplinarny i każdy może się do niego przyłączyć. Główny nacisk jest w tej chwili położony na zebranie ofert firm i instytucji, które chcą wziąć udział w projekcie.

Obecnie nad projektem MPV na Politechnice Wrocławskiej pracuje kilkanaście osób. Są to studenci, doktoranci i pracownicy naszej Alma Mater.

Dla zainteresowanych podajemy adres koordynatora projektu MPV w Polsce. Listy proszę tytułować nagłówkiem: MPV -projekt, zgłoszenie.

mgr inż. Krzysztof Lewandowski, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej, ul. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław, tel/fax. 0-71-3477926, e-mail: lewand@pojazdy.ikem.pwr.wroc.pl

Więcej szczegółów można znaleźć na stronie Mars Society Polska: http://www.marssociety.pl/

Zapraszamy również na cykl wykładów "Dolny Śląsk w Kosmosie" w ramach Dni Nauki Wrocławskiej, 22 września 2001 r., na Wydziale Mechanicznym PWr.

*Tytuł jest przewrotny, ale ma swoje uzasadnienie. Otóż we Wrocławiu są:

. Oddział Centrum Badań Kosmicznych PAN, Zakład Fizyki Słońca - z punktu widzenia bezpieczeństwa załogi w misji na Marsa aktywność Słońca ma największe znaczenie;

. Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN - zaplecze naukowe do odpracowywania nowych typów materiałów kosmicznych.