Pe 5 noiembrie 2024, experimentul românesc DropCoal, dezvoltat integral de Romanian InSpace Engineering (RISE), a fost lansat către Stația Spațială Internațională (ISS) în cadrul misiunii SpaceX CRS-31, de la NASA Kennedy Space Center. Proiectul, finanțat de Agenția Spațială Europeană (ESA) și propus de o echipă internațională de cercetători condusă de INFLPR, este acum complet operațional.

Ce este DropCoal?

DropCoal este un experiment inovator care studiază coalescența și amestecarea lichidelor în microgravitație. Pe durata misiunii de 6 luni, dispozitivul va realiza 560 de experimente, filmând cu o cameră ultra-rapidă modul în care două picături de lichide diferite se formează, se întâlnesc și se amestecă.

Importanța experimentului

Descoperirile rezultate în urma acestui experiment au o importanță deosebită pentru explorarea spațiului, ajutând la îmbunătățirea modului de administrare a medicamentelor astronauților sau alimentarea cu combustibil a diferitelor nave spațiale.

Capabilitățile RISE

Proiectul DropCoal demonstrează capacitatea RISE de a îndeplini cerințe complexe, integrând expertizele multidisciplinare din companie pentru a proiecta, fabrica, lansa și opera un dispozitiv sau o misiune spațială. Echipamentul DropCoal, un veritabil laborator spațial, a fost proiectat, construit și calificat de echipa RISE, integrând:

• O cameră video ultra-rapidă pentru filmări detaliate.

• Sisteme de control precis: pompe, motoare și circuite pentru manipularea lichidelor.

• Software avansat și un centru de comandă instalat în laboratorul RISE pentru coordonarea experimentelor.

Dezvoltarea DropCoal a venit cu provocări majore: integrarea designului în limite stricte de volum și masă, testări riguroase pentru rezistența la vibrații și temperaturi extreme, și asigurarea compatibilității electromagnetice. Cu o echipă versatilă și soluții eficiente, RISE a depășit fiecare obstacol, calificând dispozitivul conform standardelor ESA și NASA.

Performanță dovedită în spațiu

Instalarea DropCoal în echipamentul ICE Cubes Facility a decurs fără probleme, demonstrând fiabiliatea dispozitivului și rigurizitatea procesului de integrare. Pe data de 15 noiembrie DropCoal a fost pornit pentru prima dată de la centrul de comandă RISE. Inginerii au putut genera primele picături în microgravitație și au derulat primele experimente demonstrative, confirmând funcționarea principalelor blocuri de componente. DropCoal este acum operațional, operatorii RISE urmând procedurile planificate pentru derularea a peste 500 de experimente conform scenariilor conturate de echipa de cercetători științifici.

Despre RISE

Romanian InSpace Engineering (RISE) este o companie de inginerie aerospațială specializată în dezvoltarea de soluții hardware pentru spațiu și în integrarea tehnologiilor spațiale în aplicații terestre. Cu o echipă de ingineri și cercetători dedicați, RISE acoperă întregul ciclu de dezvoltare a unui proiect spațial, de la design până la operare.

DropCoal este dovada concretă a capabilităților RISE, reprezentând un proiect de succes în care inovația, precizia și excelența tehnică s-au îmbinat perfect pentru a duce tehnologia românească pe orbita Pământului.

SYNOPTES – este un dispozitiv GNSS de marcare a timpului pentru aplicații în astronomie care a fost creat printr-un contract cu ESA pentru dezvoltare de hardware. Dezvoltarea dispozitivului a fost creat de RISE, în colaborare cu Institutul Astronomic al Academiei Române și Observatorul Astronomic al Academiei Române din Cluj-Napoca. Proiectul a inclus atât design-ul și dezvoltarea software & hardware pentru a obține un modul autonom rentabil, ce oferă marcaje de timp cu o precizie mai bună de 1 microsecundă pentru frecvențe de captare a imaginii de până la 15Hz.

SYNOPTES este un dispozitiv miniaturizat care are o interfață de conectare la calculatoare prin USB și oferă marcarea precisă a semnalului electric cu o precizie absolută de ordinul a zeci de nanosecunde. Performanța dispozitivului a fost confirmată în timpul testărilor cu ceasul atomic al Institutului Național de Meteorologie din București. Deși Synoptes poate fi utilizat într-o varietate largă de aplicații, referința de bază pentru care a fost dezvoltat în proiect este de a marca imaginile astronomice făcute prin telescop și editarea imaginilor FITS pentru a include timpul exact la care s-a realizat observarea.

MARGOT – Tehnici de reținere a erorilor date de interferențe & multipath pentru servicii maritime e-NAV. A fost primul proiect creat pentru Agenția Spațială Europeană implementat de compania noastră – RISE, împreună cu un consorțiu de parteneri internaționali și coordonat de noi. Proiectul a fost inclus în ESA NAVISP programul ”Element I„ și a fost dezvoltat de RISE împreună cu Agenția Spațială Română, GMV, Joanneum Research și GeoEcoMar.

MARGOT s-a bazat pe monitorizarea în timp real a mediului GNSS, pentru serviciile de navigare maritime. Astfel a dezvoltat modele și metode de reducere a erorilor apărute în poziționare. Cu peste 2800 de ore de date colectate din diferite medii de navigare fluviale și maritime și printr-o analiză amănunțită a erorilor locale care au influențat măsurătorile GNSS, proiectul a furnizat concluzii pentru modelarea erorilor locale și recomandări pentru viitoare reglementări maritime. RISE a prezentat activitățile și rezultatele acestui proiect în cadrul conferinței ION GNSS+, în sesiunea ”Marine Applications and Search and Rescue”. Suntem mândri să anunțăm că prezentarea noastră a fost selectată ca fiind cea mai bună din această sesiune.

În unele cazuri, clienții Cloudflight solicită diverse procesări high-level ale unor zone, pe baza unui set de fotografii aeriene. Rezultatele acestor procesări sunt modele 3D ale unor zone sau întregi orașe, modele care pot fi folosite apoi pentru planificare avansată de structură.

În această categorie intră unele proiecte cu scop mai mult practic decât științific, de exemplu analiza riscului de îngheț a florilor de măr sau infestarea pădurilor cu diverse specii de dăunători.

GRASP este un algoritm folosit în scopuri științifice pentru a calcula o serie de parametri și proprietăți atât ale aerosolilor prezenți în atmosferă cât și a suprafeței terestre. Algoritmul este dezvoltat de grupul GRASP-SAS și preia ca date de intrare măsuratori satelitare ale radianței (reflexia radiației solare de către suprafata terestră) într-un format standardizat. Aceste procesări sunt gestionate în cadrul proiectelor Cloudflight.

Identificarea fisurilor în materialele din industria aeronavelor prin termografie cu infraroșu „Lock-in” (LiT). Conceptul de bază al acestei tehnici dezvoltate in cadrul INCDTIM Cluj Napoca, poate fi vizualizat in figura prezentată. Energia este preluată de la o sursă externă (ex.un laser), pentru a crea o diferență de temperatură între probă și mediul exterior, iar fluxul de căldură este monitorizat în timp ce proba se întoarce la echilibru termic. Fisurile se comportă ca bariere termice care crează o perturbație în difuzia călduri care apoi sunt analizate cu o camera IR (FLIR 7200). Modulul de detecție sincron extrage semnalul infraroșu (amplitudine și faza) la diferite frecvențe de excitație, filtrând zgomotul termic. Astfel, (LiT) permite evaluarea răspunsului termic al obiectului cu o precizie înaltă, realizând o detecție precisă chiar și pentru semnale slabe într-un zgomot de fond puternic (chiar și pentru o aplitudine de un milion de ori mai mare decât semnalul de interes). În final, amprenta termică a probei va evidenția fisurile prin aplicarea unui algoritm de procesare a imaginii.

Acest proiect a constat în înlocuirea cablajului convențional al senzorilor folosiți în faza AIT cu legături RF wireless. În timpul testelor de mediu sunt utilizați, de obicei, două tipuri de senzori: termocuple și accelerometre. Pentru fiecare satelit supus testelor de mediu sunt instalați, înainte de testare, între 1.500 și 2.000 de senzori, toți conectați prin cabluri. Acestă activitate necesită mult timp și prezintă riscul de deteriorare a componentelor interne ale satelitului datorită forței de muncă manuale intens necesare pentru a rula firele la începutul testului cât și pentru îndepărtarea acestora după ce testul a fost finalizat. Prin urmare, înlocuirea cablurilor cu legături wireless de la senzori la sistemul de testare aduce un beneficiu substantial printr-o testare rapidă și sigură.

Sistemul Wireless de Achiziție a Datelor poate fi format din maxim 200 de noduri T / C wireless, care sunt instalați pe nava spațială, fiecare putând găzdui până la 10 termocuple. Nodurile T / C wireless sunt interconectați într-o rețea de senzori gestionați de o poartă wireless . Wireless Gateway este un produs standard ISA100 Wireless care poate fi achiziționat de la mai mulți producători, inclusiv CDS, ca și componentă COTS. Poarta wireless este instalată în afara camerei vidate termic și, prin urmare, nu trebuie să îndeplinească cerințele de mediu pentru vidul termic. Legăturile wireless dintre nodurile T / C wireless și Gateway-ul wireless înlocuiesc conexiunile cu fir care altfel ar fi trebuit să iasă din camera TVAC. Wireless Gateway este conectat direct la sistemul de achiziție a datelor și la o aplicație PC folosită pentru monitorizare de către operatori.