Oto TITAN. Polska firma zakończyła budowę ramienia robotycznego do misji kosmicznych

Co zrobić, gdy wart miliony euro satelita przestaje działać? Kiedy kosztowny sprzęt, który miał funkcjonować przez kilkanaście lat, traci zdolność manewrowania lub wymaga naprawy? Dotychczas odpowiedzią była deorbitacja i kosztowna budowa nowego satelity. Ten scenariusz może jednak wkrótce przejść do przeszłości. Dzięki ramieniu robotycznemu TITAN – konstrukcji warszawskiej firmy PIAP Space, opracowanej w projekcie Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) – możliwe stanie się prowadzenie inspekcji, napraw i modernizacji satelitów bezpośrednio na orbicie.

Dynamiczny rozwój przemysłu satelitarnego sprawia, że wokół Ziemi krąży dziś kilkanaście tysięcy aktywnych i nieaktywnych obiektów, a liczba ta rośnie z każdym rokiem. W tej gęstniejącej przestrzeni coraz łatwiej o kolizje, awarie czy niebezpieczne zbliżenia. Obecnie, w przypadku awarii kluczowych podzespołów, nawet sprawny satelita może zostać utracony – ponieważ brakuje efektywnych narzędzi do jego naprawy. Jednocześnie wysyłanie nowych urządzeń wiąże się z ogromnymi kosztami, opóźnieniami i kolejnymi tonami odpadów kosmicznych. Dlatego rozwój automatycznych technologii inspekcyjnych i serwisowych na orbicie jest dziś jednym z kluczowych priorytetów ESA i całego europejskiego sektora kosmicznego.

Odpowiedzią na te wyzwania jest TITAN – projekt stanowiący jeden z najważniejszych kroków w rozwoju technologii robotycznych w Europie. Polska firma PIAP Space, jako główny wykonawca projektu i lider konsorcjum przemysłowego, ogłosiła właśnie zakończenie jego budowy oraz testów modelu inżynieryjnego. Projekt realizowany w ramach kontraktu ESA o wartości 2,6 mln euro osiągnął poziom gotowości technologicznej TRL 6, co oznacza, że funkcjonalny model przeszedł pełen zestaw testów w środowisku symulującym realne warunki orbitalne. Technologia jest teraz gotowa do kolejnego kroku – integracji w ramach misji serwisowych w przestrzeni kosmicznej.

TITAN to ramię robotyczne o wysokim poziomie zaawansowania, zaprojektowane specjalnie z myślą o misjach orbitalnych. Może zostać zainstalowane na satelicie serwisowym, który będzie w stanie przeprowadzać inspekcję, uchwycić inną satelitę, podłączyć się do interfejsu paliwowego, wymienić komponenty lub przeprowadzić operacje montażowe. Ramię ma zasięg do 2 metrów, 7 stopni swobody co oferuje wyjątkową precyzję – dokładność pozycjonowania na poziomie 0,5 mm i orientacji 0,1°. Dzięki modułowej architekturze systemu każda sekcja wyposażona jest w niezależne linie zasilania oraz redundancję w zakresie komunikacji, kontroli termicznej i przetwarzania danych. Taka konstrukcja umożliwia ciągłość działania nawet w przypadku awarii jednego z podsystemów.

Polska konstrukcja może być również wyposażona w różne końcówki, chwytaki i manipulatory, dostosowane do specyfiki misji. Dzięki uniwersalnemu interfejsowi mechaniczno-elektrycznemu można zainstalować narzędzia do przechwytywania, inspekcji optycznej, napraw lub tankowania satelitów. To właśnie ta modułowość czyni z TITAN-a rozwiązanie gotowe do szerokiego zakresu zastosowań – od prostych napraw po zaawansowany montaż orbitalny.

 TITAN to najbardziej zaawansowany manipulator robotyczny opracowany w Polsce, a prawdopodobnie także jeden z najnowocześniejszych tego typu w Europie. Zaprojektowaliśmy go tak, by był nie tylko precyzyjny, ale też uniwersalny. Dzięki modularnej architekturze może zostać przeskalowany do różnych zastosowań – zarówno orbitalnych, jak i eksploracyjnych. Co więcej, odpowiednie uszczelnienia konstrukcji pozwolą przystosować go także do pracy w środowiskach pełnych pyłu – jak pokryta regolitem powierzchnia Księżyca – co otwiera drogę do jego wykorzystania w planetarnych misjach eksploracyjnych.
– mówi Paweł Paśko, Kierownik Sekcji Mechatroniki w PIAP Space

PIAP Space rozwija swoją konstrukcję także w ramach projektu IOSHEX, realizowanego przez SAB Aerospace wspólnie z ESA. To projekt, który w pełni wpisuje się w założenia gospodarki cyrkularnej w kosmosie. Jego celem jest stworzenie infrastruktury serwisowej na niskiej orbicie okołoziemskiej, w której TITAN lub jego warianty będą montować i demontować zużyte komponenty satelitów, przekazując je do powrotnego pojazdu Space Rider. IOSHEX pozostanie na orbicie jako stacja serwisowa, natomiast Space Rider będzie transportował nowe części z Ziemi i zabierał zużyte z powrotem do recyklingu. PIAP Space odpowiada w projekcie za adaptację i dostarczenie nowego ramienia robotycznego, zdolnego do prowadzenia precyzyjnych operacji serwisowych w mikrograwitacji – od przechwytywania obiektów po wymianę komponentów.

Pierwsze operacyjne wdrożenie systemów takich jak TITAN może nastąpić jeszcze w tej dekadzie. Firma aktywnie uczestniczy w planowaniu przyszłych misji ESA, a także bierze udział w najważniejszych wydarzeniach branżowych. Podczas zbliżającej się 3rd ESA Space Security Conference, która odbędzie się 14–15 kwietnia 2025 roku w Arkadach Kubickiego w Warszawie, ramię TITAN zostanie zaprezentowane przedstawicielom ESA, przemysłu kosmicznego oraz decydentom odpowiedzialnym za rozwój europejskich systemów bezpieczeństwa kosmicznego.

TITAN to kolejny krok w budowaniu kompetencji robotycznych w Polsce. Firma PIAP Space ma już doświadczenie w projektowaniu ramion do misji planetarnych: w ramach projektu MANUS powstaje manipulator dla lądownika ESA ARGONAUT, odpowiedzialny za rozładunek ładunków na powierzchni Księżyca. Zrealizowany projekt ORBITA umożliwił stworzenie rodziny modularnych chwytaków do różnych zastosowań orbitalnych i planetarnych. PIAP Space prowadzi również prace nad technologiami tankowania satelitów na orbicie oraz aktywnie uczestniczy w rozwoju systemu transportowego typu In-Space Transportation Vehicle (ISTV). Najnowszym przedsięwzięciem firmy jest inicjatywa In-Orbit Operations Community Poland – grupa naukowo-przemysłowa skupiona na serwisowaniu satelitów, montażu oraz budowie struktur w przestrzeni kosmicznej, którego PIAP Space pełni rolę lidera technologicznego. Wszystkie te działania wpisują się w szerszą wizję przyszłości sektora kosmicznego – zautomatyzowanego, wydajnego i zrównoważonego.

Źródło: PIAP Space

Artykuł Oto TITAN. Polska firma zakończyła budowę ramienia robotycznego do misji kosmicznych pochodzi z serwisu PULS KOSMOSU.