Projekti / Programi
M5 modeliranje tehnologij in uporabe mikro in nano satelitov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.05.03 |
Tehnika |
Mehanika |
Numerično modeliranje |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
Raziskovalci (7)
Organizacije (2)
Pomen za razvoj znanosti
V projektu smo razvili numerična orodja za najnaprednejše M5 računalniške analize komponent in podsistemov za mikro in nano satelite, ki spadajo med najhitreje rastoča visokotehnološka področja v sektorju vesoljskih tehnologij. Novi M5 numerični modeli nam omogočajo znanstveno utemeljeno optimiranje uporabe naprednih materialov, integriranih struktur, termalnih podsistemov in mikro reakcijskih aktuatorjev.
Pomen doseženih rezultatov najbolje ilustrirajo raziskave s področja inovativnega mikropogonskega sistema. Te raziskave imajo z znanstvenega stališča največjo težo na področju mikro reakcijskih pogonov, ki temeljijo na MEMS tehnologiji. V projektu smo izdelali numeričen model s katerim lahko določimo optimalne parametre mikro potisnega motorja na hladen in vroč plin.
Rezultate numeričnega modela smo primerjali z laboratorijskimi meritvami mikro potisnih motorjev, ki jih izdeluje švedsko podjetje NanoSpace v sodelovanju s centrom odličnosti Vesolje-Si. S kalibriranimi M5 numeričnimi modeli smo dobili zelo učinkovito računalniško orodje za načtovanje in optimiranje mikro potisnih motorjev druge generacije, ki omogočajo zelo natančno vodenje satelitov med daljinskim zaznavanjem in letenjem v formacijah.
Poleg rezultatov na pogonskem sistemu smo izdelali ostale podporne sisteme, ki omogočajo izjemno natančno analizo toplotnih in mehanskih analiz na različnih podsistemih mikro/nano satelitov. Izjemno pomembni so rezultati, kjer imamo možnost optimiranja toplotnih pojavov v kombinaciji z mehanskimi lastnostmi naprednih materialov. Z inverznimi analizami laboratorijskih testov smo sedaj sposobni identificirati najvplivnejše M5 parametre, kar nam omogoča hitro in učinkovito prilagajanje podsistemov na vesoljsko okolje. Tako zasnovani mikro in nanosatelitski sistemi omogočajo izjemno nizko porabo energije in s tem cenejše oziroma daljše znanstvene in aplikativne vesoljske misije.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt se ukvarja z razvojem vesoljske tehnologije, in sicer s segmentom, ki v Sloveniji do sedaj kljub potencialu še ni razvit. Diseminacija rezultatov projekta na konferencah, sejmih in tudi mednarodnih revijah so domača podjetja in raziskovalce postavili na raven najbolj razvitih držav, vključno s svetovnimi velesilami. Znanje, pridobljeno v projektu bo omogočilo izstrelitev in uporabo domačega satelitskega sistema, kar bi postavilo našo državo pred države v regiji. Pomemben je tudi prispevek projekta v luči aktivnosti povezovanja s tujimi vesoljskimi organizacijami, še posebej Evropsko Vesoljsko Agencijo (ESA). Ne smemo zanemariti tudi razvoja kadrov, ki bodo sposobni delovati na najbolj tehnološko dovršenih področjih vesoljske tehnologije ter aktivacijo interesa za študij naravoslovnih in tehniških ved med mladimi, saj bodo tehnološka arhitektura in možnosti za sprejem, distribucijo in obdelavo podatkov s tako zasnovane platforme izrazito odprti.
Posredne korist vključevanja v vesoljske raziskave in razvoj so v Sloveniji že vidne v primeru podjetja C3M. Ob iskanju strateške pozicije na področju virtualnega modeliranja je to malo visoko-tehnološko podjetje navezalo koristne stike s celo vrsto institucij in posameznikov, ki vključujejo načrtovalce misij, satelitske sistemske inženirje, dobavitelji sistemov in podsistemov, specialisti s področij komunikacijskih tehnologij, upravljavce zemeljskih sprejemnih postaj, ponudnike podatkov daljinskega zaznavanja itd. Prav mreža stikov, ki jo je podjetje gradilo več kot pol desetletja je podjetju C3M omogočila, organizacijo kakovostne delavnice z udeleženci iz vodilnih evropskih institucij. S tem je odprlo prostor za navezavo strateških povezav tudi drugim raziskovalcem in inženirjem v Sloveniji. Na ta način so se z vstopom na en segment področja vesoljskih raziskav odprle nove priložnosti tudi na drugih komplementarnih področjih.
Poleg tega je stik med C3M in razvijalci Lapan TUBSAT satelita iz Tehniške univerze v Berlinu omogočil prvi satelitski interaktivno vodeni prelet slovenskega ozemlja z zajemanjem podatkov daljinskega zaznavanja na področju Kopra z okolico. Ta odličen primer okretnega satelita za daljinsko zaznavanje jasno kaže sposobnosti, ki jih lahko dosežemo z novimi tehnologijami mikro satelitskih tehnologij, hkrati pa je tudi primer za informiranje uporabnikov v regiji o potencialu, ki ga sodobne mikro satelitske tehnologije prinašajo v prihodnosti na področja kot so:
- opazovanje vegetacije in njenih sprememb v različnem časovnem obdobju (sezonsko, večletno),
- napovedovanje stanja pridelkov v kmetijstvu in opazovanje posledic suše,
- spremljanje stanja gozdov, zaraščanja in zmanjševanja njihovega obsega,
- opazovanje vpliva človekove dejavnosti na vegetacijo,
- ocenjevanje ekološke škode,
- spremljanje urbanih površin,
- opazovanje legalnih in nelegalnih odlagališč odpadkov,
- izdelavo modelov višin oziroma reliefa,
- kartiranje, izdelavo topografskih in tematskih kart,
- opazovanje kopenskih in morskih voda, opazovanje poplav,
- opazovanje naravnih nesreč,
- hitro kartiranje,
- oceno škode,
- znanstvene misije,
- izobraževanje,
- obramba.
V tem projektu smo razvili M5 virtualne modele za uporabo v vesoljskih mikro-nano tehnologijah, ki omogočajo spremljanje različnih parametrov v mikro in nano satelitih. Vsi iskani parametri imajo velik vpliv na ekonomski in okoljski faktor naše družbe.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
