Naukowcy z WIM PW zaangażowani w badania Marsa

Kret HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) jest próbnikiem służącym do pomiaru strumienia ciepła z wnętrza planety. Wykonano go przede wszystkim ze specjalnie przygotowanej stali, wolframu i tytanu. Użyte materiały musiały być odporne na bardzo trudne warunki panujące na Marsie oraz podczas startu i pracy urządzenia, w tym na duże przeciążenia. Kret HP3 zostanie wprowadzony w grunt marsjański na głębokość 5 metrów (po raz pierwszy aż tak głęboko). Będzie to możliwe dzięki mechanizmowi wbijającemu, który jest sercem penetratora. Za zbudowanie tej części urządzenia odpowiadała polska firma Astronika, która do prac zaangażowała także inne podmioty, m.in. Centrum Badań Kosmicznych PAN, Instytut Lotnictwa, Instytut Spawalnictwa, Politechnikę Łódzką i Politechnikę Warszawską.

Powłoki i obróbka powierzchniowa

Na czym polegał udział naszej Uczelni w tym przedsięwzięciu? Na Wydziale Inżynierii Materiałowej PW wykonano obróbki powierzchniowe elementów Kreta HP3. – Obróbce powierzchniowej poddano ponad 30% wszystkich stosowanych części tego penetratora, głównie wykonanych ze stopów tytanu, wolframu i stali wysokostopowych – wyjaśnia dr inż. Maciej Ossowski. – Wydział Inżynierii Materiałowej był jednym z dwóch podmiotów zaangażowanych w wytworzenie warstw, był też odpowiedzialny ze wykonanie obróbek azotowania jarzeniowego (mającego na celu zwiększenie odporności na zużycie obrabianych elementów) i wytwarzanie powłok ołowiu (który stanowi smar stały obniżający współczynnik tarcia w szerokim zakresie temperatur oraz zapobiega efektowi zimnego zgrzewania części).

Technologie wykorzystane przy pracach nad Kretem HP3 zostały opracowane przez działający na Wydziale Inżynierii Materiałowej Zespół Obróbek Jarzeniowych.

– Procesy azotowania i węgloazotowania jarzeniowego stopów tytanu były już w mniejszej skali (dla pojedynczych elementów) wykorzystane przy misjach Rosseta oraz Mars Express dla Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz Fobos-Grunt dla Rosyjskiej Agencji Kosmicznej Roskosmos – dodaje dr Osssowski. – W przypadku Kreta HP3, dzięki dalszej modyfikacji tych procesów, mogliśmy je zastosować do znacznie większej liczby skomplikowanych części.

Z PW-Sata2 do Kreta HP3

Warto też podkreślić, że prace wykonane na Wydziale Inżynierii Materiałowej to niejedyny związek między misją InSight a Politechniką Warszawską. W budowie Kreta HP3 uczestniczyła Ewelina Ryszawa, absolwentka Wydziału Mechanicznego, Energetyki i Lotnictwa, na co dzień pracująca w firmie Astronika. – Półtora roku temu zaczęłam pełnić rolę kierownika w projekcie HP3 – wyjaśnia Ewelina Ryszawa. – Byłam odpowiedzialna za zintegrowanie ostatniego, lotnego modelu mechanizmu, inspekcje części oraz przygotowanie końcowej dokumentacji projektu.

Ewelinie Ryszawie „kosmiczne” projekty nie są obce. Od samego startu projektu jest członkiem zespołu budującego studenckiego satelitę PW-Sat2, przez 4 lata pełniła funkcję Team Leadera w zespole mechanicznym.

Cel: lepiej poznać Marsa

Poza Kretem HP3, w ramach misji InSight na powierzchni Marsa umieszczone zostaną jeszcze dwa inne główne instrumenty badawcze: sejsmometr i tzw. RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) – przyrząd, który pozwoli na dokładny pomiar ruchów planety.

Dzięki temu mamy zdobyć wiedzę o budowie jądra Marsa i współczesnej aktywności geologicznej planety. 

InSight ma wylądować na Marsie 26 listopada 2018 roku. Misja jest zaplanowana na dwa lata ziemskie.

Źródło: Agnieszka Kapela, Biuro ds. Promocji i Informacji PW