Mgr inż. Marcin Jasiukowicz nagrodzony za najlepszą pracę magisterską na WIMiO | WIMiO - Politechnika Gdańska

Celem pracy absolwenta było stworzenie oprogramowania oraz procedur, które ułatwią korzystanie z platformy radia programowalnego i pozwolą na sprawniejsze wykorzystanie podsystemu przez badaczy. Marcin Jasiukowicz stworzył autorski eksperyment, którego efektem była komunikacja radiowa z Ziemi na orbitę i usprawnienie działania systemu.

Kosmiczne radio

Satelita OPS-SAT to jeden z wielu obiektów wystrzelonych przez człowieka znajdujący się na orbicie okołoziemskiej, należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej.

– W ramach mojej pracy magisterskiej miałem okazję chwilowo „przejąć kontrolę” nad takim satelitą i wykonać własne badania. Najpierw zapoznałem się z sposobem komunikacji i możliwościami kontroli satelity. Wykonałem zdjęcia przy użyciu aparatu znajdującego się na pokładzie. Pozwoliło mi to na zaznajomienie się z operowaniem satelity – wysyłaniem do niego komend oraz pobieraniem wyników na Ziemię – mówił absolwent WIMiO.

Następnym elementem pracy było zapoznanie się z platformą radia programowalnego. To odbiornik radiowy, który można dostroić zdalnie, można go wykorzystać do tworzenia sygnałów z Ziemi, ale również tych pochodzących z kosmosu. – Radio może zostać użyte do testowania nowych rozwiązań komunikacji z obiektami znajdującymi się w przestrzeni kosmicznej – zaznaczył Marcin Jasiukowicz.

Na misję OPS-SAT składają się na dwa kluczowe elementy – segment naziemny SMILE, znajdujący się w Darmsztadzie oraz segment kosmiczny – satelita OPS-SAT, wystrzelony w przestrzeń kosmiczną w 2019 roku z Kosmodromu Kourou w Gujanie Francuskiej. Laboratoria tworzą środowisko pozwalające na rekonfigurację i testowanie nowych rozwiązań związanych z komunikacją Ziemi z kosmosem.

Zagraniczny staż i pomysł na pracę

Marcin Jasiukowicz ukończył technologie kosmiczne i satelitarne na specjalności „Engineering and Management of Space Systems”, która obejmowała semestr nauki w Hochschule Bremen. Tam uczestniczył w szeregu zajęć związanych z projektowaniem małych satelitów, pojazdów kosmicznych o napędzie chemicznym oraz telekomunikacji satelitarnej. Poza studiami uzyskał także licencję radiooperatora amatorskiego, pozwalającego na eksperymentalne używanie urządzeń radiowych w pasmach radioamatorskich, stosowanych również w komunikacji satelitarnej. Uczestniczył w stażu w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych w Darmsztadzie.

-  Łącząc moje dotychczasowe doświadczenia, wziąłem na tapet konkretny podsystem satelity – moduł radia programowalnego, Software Defined Radio (SDR). Podsystem, pomimo swoich możliwości nie był szeroko stosowany przez badaczy. Częściowo było to związane z problemami technicznymi, a częściowo z brakiem doświadczenia z tego rodzaju systemami. Postanowiłem rozwiązać ten problem w pracy magisterskiej – mówił student.

Noworoczne życzenia „nie z tej Ziemi”

W ramach testów -  przy pomocy radiotelefonu i anteny skierowanych w kierunku przelatującego nad Hamburgiem satelity – student, wraz ze znajomymi, nadał krótką wiadomość głosową: powitanie i życzenia noworoczne. Eksperyment, uruchomiony we właściwym czasie na pokładzie satelity, przechwycił wiadomość i zapisał ją w pamięci trwałej. -  Kilka dni później uruchomiłem część eksperymentu, która pozwoliła mi na odczytanie wyniku, zidentyfikowania konkretnej transmisji nadanej przez nas oraz niemal natychmiastowe pobranie jej na Ziemię. Wcześniej, bez użycia mojego rozwiązania, samo pobieranie wyników zajmowało kilka dni oraz było podatne na utratę danych w czasie oczekiwania na kontakt z stacją naziemną – mówił Marcin Jasiukowicz.

Tam, gdzie komunikacja jest utrudniona

Praca magisterska studenta stanowiła istotny wkład w automatyzację pracy satelity OPS-SAT, która odciążyła operatorów naziemnych i pozwoliła na bardziej efektywne wykorzystanie platformy radia programowalnego. Rozwiązanie Marcina Jasiukowicza być może będzie można zastosować w przyszłych misjach kosmicznych i eksploracji kosmosu.

 - Uważam, że moje rozwiązanie stanowi ważny krok w kierunku tworzenia misji, które będą bardziej niezależne od komend przesyłanych z Ziemi. Pozwoli to na budowanie misji, które będą mogły same podejmować decyzje i eksplorować kosmos w imieniu ludzkości – dodał Marcin.

Marcin Jasiukowicz uczestniczył w Szkole Startup Politechniki Gdańskiej, gdzie pracował nad pomysłem komercjalizacji oprogramowania do definiowania misji systemów działających w trudnych warunkach na Ziemi, np. tam, gdzie komunikacja jest utrudniona. Rozwiązanie to można porównać do technologii używanych w komunikacji z obiektami na orbicie. Podobne wyzwania dotyczą platform wiertniczych, statków czy odległych stacji badawczych — wszędzie tam, gdzie liczy się efektywna komunikacja przy ograniczonych zasobach.

Opiekunem pracy był dr inż. Piotr Rajchowski.