Η στιγμή της δικαίωσης, για την οποία εργάστηκαν για τρία ολόκληρα χρόνια και περίμεναν με αγωνία, οι σαράντα προπτυχιακοί φοιτητές του ΑΠΘ -της ομάδας SpaceDot, δημιουργοί του νανοδορυφόρου PeakSat, είχε φτάσει. Το δημιούργημά τους εκείνη τη στιγμή, δύο ώρες μετά την επιτυχημένη εκτόξευση, εγκατέλειπε τον πύραυλο της SpaceX για να μπει σε τροχιά, σε ύψος περίπου πεντακοσίων χιλιομέτρων από την επιφάνεια της γης.

Ο κόπος, η αγωνία και το όνειρο των φοιτητών της ομάδας SpaceDot περνά πλέον δύο φορές τη μέρα πάνω από τα …κεφάλια τους και «συνομιλεί» μαζί τους με ραδιοκύματα, μέχρι τελικώς να επικοινωνήσει -σε λίγους μήνες και με τεχνολογία λέιζερ- με τον σταθμό βάσης του ΑΠΘ στον Χολομώντα, που είναι και ο σκοπός του προγράμματος.

«Είναι απερίγραπτο το συναίσθημα και η δικαίωσή μας μετά από τρία χρόνια σκληρής δουλειάς. Το άγχος, η αγωνία, η αναμονή πήραν τέλος… Όταν ακούσαμε το “PeakSat Separation Confirmed”, ήταν πολύ συγκινητικό. Όλη η δουλειά που κάναμε αυτά τα χρόνια αποκρυσταλλώθηκε σε αυτή τη στιγμή», λέει ο Παναγιώτης Βαμβακάς, μεταπτυχιακός φοιτητής και μέλος της ομάδας.

Η εκτόξευση του πυραύλου που μετέφερε τον νανοδορυφόρο πραγματοποιήθηκε στις 14:02 της περασμένης Δευτέρας και μεταδόθηκε ζωντανά από την πλατφόρμα κοινωνικής δικτύωσης Χ. Η ομάδα την παρακολούθησε από το Αστεροσκοπείο και τα συναισθήματα ήταν έντονα και αντιφατικά: «Δεν ξέρω πώς μπορώ να το περιγράψω. Πολύ μεγάλη στιγμή, πολλή αγωνία, πολύ άγχος. Περιμένεις τόσο καιρό να δεις όχι μόνο την εκτόξευση, αλλά και το μετά. Να δεις ότι μπήκε σε τροχιά».

Η πρώτη «φωνή» από το διάστημα

Η εκτόξευση ήταν μόνο η αρχή. Η ένταση κορυφώθηκε και τις επόμενες ώρες: 13,5 ώρες μετά, τις πρώτες πρωινές ώρες σήμερα, ήρθε το πρώτο σήμα από τον PeakSat. «Πήραμε το πρώτο σήμα μετά τα μεσάνυχτα. Εκείνη τη στιγμή ήταν ίσως η μεγαλύτερη. Δεν ήταν μόνο ότι τον είδαμε να εκτοξεύεται, τον είδαμε να λειτουργεί στο διάστημα», σημειώνει ο Παναγιώτης Βαμβακάς.

Η επικοινωνία με τον PeakSat γίνεται μέσω ραδιοκυμάτων, με τον δορυφόρο να περνά πάνω από την Ελλάδα περίπου δύο φορές το 24ωρο. Κάθε πέρασμα διαρκεί μόλις 5 έως 6 λεπτά. Μέσα σε αυτό το ελάχιστο χρονικό παράθυρο, η ομάδα καλείται να λάβει δεδομένα, να τα αναλύσει και να στείλει εντολές.

«Εκείνα τα λεπτά είναι τα πιο έντονα. Έχεις χαρά που παίρνεις σήμα, αλλά και άγχος να καταλάβεις γρήγορα τα δεδομένα. Είναι μια πρωτόγνωρη διαδικασία για εμάς», εξηγεί.

Η επιτυχία του PeakSat δεν είναι αποτέλεσμα στιγμής, αλλά μιας πολυετούς πορείας που ξεκίνησε το 2018. Τότε, τέσσερις έως πέντε προπτυχιακοί φοιτητές αποφάσισαν να καταθέσουν πρόταση στο πρόγραμμα «Fly Your Satellite 3» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).

Ο καθηγητής του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΑΠΘ και επιστημονικός υπεύθυνος της ομάδας, Αλκιβιάδης Χατζόπουλος, θυμάται: «Το 2019 πήραμε ένα από τα τρία “εισιτήρια” του προγράμματος. Από εκεί ξεκίνησε η πραγματική δουλειά. Το 2020 μπήκαμε στη φάση σχεδίασης και κατασκευής. Το 2022, η ομάδα συμμετείχε στο πρόγραμμα του Υπουργείου Ψηφιακής Διακυβέρνησης για την ανάπτυξη ελληνικών μικροδορυφόρων. Καταθέσαμε πρόταση για έναν νανοδορυφόρο με λέιζερ επικοινωνίες, εγκρίθηκε και λάβαμε χρηματοδότηση και τεχνική υποστήριξη».

Συνολικά, σε τροχιά βρίσκονται αυτή τη στιγμή εννιά νανοδορυφόροι πανεπιστημίων και ερευνητικών ομάδων και αναμένεται η εκτόξευση άλλων δύο. Η τεχνολογία των νανοδορυφόρων -τεχνολογία αιχμής, είναι πολλά υποσχόμενη για το μέλλον, καθώς μικρές συνθέσεις τους και αποστολές τους στο διάστημα θα είναι σε θέση να δώσουν εξαιρετικές δυνατότητες μετρήσεων, επικοινωνίας, συλλογής δεδομένων, σε διάφορα πεδία της επιστήμης.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η πλακέτα και ο μικροϋπολογιστής του PeakSat δημιουργήθηκαν από τη SpaceDot στο εργαστήριο του ΑΠΘ -πέραν των άλλων μερών που αποκτήθηκαν από την αγορά- ύστερα από ατέλειωτες ώρες δουλειάς, επίπονες δοκιμές υλικών, λειτουργίας, ακριβείας, ώστε να αντέχουν στις ακραίες συνθήκες του διαστήματος.

Ένα «κουτί» 10×10 εκατοστών με τεχνολογία αιχμής

Ο PeakSat ανήκει στην κατηγορία των CubeSats – μικρών δορυφόρων με αυστηρά καθορισμένες διαστάσεις. «Στις δύο διαστάσεις είμαστε αυστηρά στα 10×10 εκατοστά. Στο ύψος έχουμε λίγα εκατοστά περιθώριο», εξηγεί ο κ. Χατζόπουλος.

Μέσα σε αυτόν τον περιορισμένο όγκο, η ομάδα κατάφερε να ενσωματώσει ένα πλήρες σύστημα: υπολογιστή, πλακέτα τηλεπικοινωνιών, συστήματα ελέγχου και το καινοτόμο σύστημα λέιζερ για επικοινωνία με σταθμούς βάσης, όπως αυτός στον Χολομώντα. «Το εντυπωσιακό είναι ότι όλα αυτά σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν από τα ίδια τα παιδιά. Δεν είναι απλώς θεωρία. Είναι hardware που πετάει στο διάστημα», τονίζει ο κ. Χατζόπουλος.

Η επιτυχία του PeakSat βασίστηκε σε μια ευρεία συνεργασία μεταξύ διαφορετικών ακαδημαϊκών τμημάτων του ΑΠΘ. Στην ομάδα συμμετέχουν φοιτητές από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, το Τμήμα Φυσικής, το Τμήμα Πληροφορικής, αλλά και επιστήμονες από πεδία, όπως η βιολογία και η μηχανολογία.

Παράλληλα, σημαντικό ρόλο έπαιξαν τα εργαστήρια του ΑΠΘ, όπου πραγματοποιήθηκε η σχεδίαση, η κατασκευή και οι δοκιμές των υποσυστημάτων. Το Αστεροσκοπείο του Αριστοτελείου αποτέλεσε τον βασικό κόμβο επιχειρήσεων (operations), από όπου γίνεται η επικοινωνία με τον δορυφόρο. Όπως επίσης και ο σταθμός του ΑΠΘ στον Χολομώντα -υπό την εποπτεία του καθηγητή Φυσικής, Κλεομένη Τσιγάνη-, με τον οποίο στο τελικό στάδιο θα επικοινωνήσει με λέιζερ ο νανοδορυφόρος. Η επικοινωνία, μέσω δέσμης φωτός, αόρατης διά γυμνού οφθαλμού, θα επιτρέψει τη μετάδοση φορτίων δεδομένων -με ταχύτητες αντίστοιχες εκείνων που μεταφέρονται σε επίγεια δίκτυα οπτικής ίνας.

Αν και ο PeakSat βρίσκεται ήδη στο διάστημα, η δουλειά της ομάδας μόλις ξεκίνησε. Για να αποκτηθεί πλήρης έλεγχος των λειτουργιών του, απαιτούνται εβδομάδες συνεχούς επικοινωνίας, αρχικά με ραδιοκύματα. «Χρειαζόμαστε αρκετά περάσματα για να σταθεροποιήσουμε την επικοινωνία. Μετά από περίπου έναν μήνα θα αρχίσουμε τις δοκιμές για το λέιζερ», εξηγεί ο κ. Χατζόπουλος.

Ο στόχος του προγράμματος, η οπτική επικοινωνία με τον σταθμό βάσης στον Χολομώντα, αποτελεί σημαντική τεχνολογική πρόκληση. Μέχρι τότε, η επικοινωνία θα γίνεται μέσω ραδιοκυμάτων.

Το εγχείρημα υποστηρίχθηκε και από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος. Η συμβολή της ESA ήταν καθοριστική, τόσο στο εκπαιδευτικό πρόγραμμα όσο και στο πλαίσιο της τεχνικής υποστήριξης. «Μας βοήθησαν πάρα πολύ. Είχαμε και συνεχίζουμε να έχουμε εβδομαδιαίες συναντήσεις. Μας καθοδηγούν στα κρίσιμα σημεία», αναφέρει ο κ. Χατζόπουλος.

Το επόμενο βήμα: AcubeSAT

Παράλληλα με τον PeakSat, η ομάδα εργάζεται ήδη στο επόμενο εγχείρημα, τον AcubeSat, έναν νανοδορυφόρο που θα μεταφέρει βιολογικό πείραμα στο διάστημα.

Ο Μάριος Γιαννούλης, προπτυχιακός φοιτητής Φυσικής και μέλος της ομάδας SpaceDot, εργάζεται στο πρόγραμμα ως μηχανικός υποσυστημάτων. «Διασφαλίζουμε ότι όλα τα εξαρτήματα λειτουργούν σωστά και σύμφωνα με τα πρότυπα», λέει, σκυμμένος πάνω από τον υπολογιστή του. Πρότυπο του νανοδορυφόρου βρίσκεται ήδη στο εργαστήριο και πάνω στο συγκεκριμένο μοντέλο ενσωματώνονται όλες οι εφευρέσεις της ομάδας.

Ο AcubeSat θα μελετήσει την ανάπτυξη ευκαρυωτικών κυττάρων, ζαχαρομυκήτων, σε συνθήκες μικροβαρύτητας και ακτινοβολίας. «Το ίδιο πείραμα θα γίνεται και στη γη για σύγκριση. Θα έχουμε μετρήσεις σε τρεις φάσεις, μέχρι και δέκα μήνες μετά την εκτόξευση», σημειώνει.

Η εκτόξευση αναμένεται σε περίπου ενάμιση χρόνο, πιθανότατα το 2027. Ο AcubeSAT, σε αντίθεση με τον PeakSat, ο οποίος χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα του Υπουργείου Ψηφιακής Διακυβέρνησης, είναι μέρος εκπαιδευτικού προγράμματος και βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε χορηγίες.

«Μας λείπουν περίπου 70.000 ευρώ για να ολοκληρώσουμε το πρότζεκτ», λέει ο κ. Χατζόπουλος και προσθέτει: «Σε ένα έργο που συνολικά κοστίζει περίπου 1,5 εκατομμύριο, αυτό το ποσό είναι μικρό, αλλά κρίσιμο».

Ταυτόχρονα, ο κ. Χατζόπουλος υπογραμμίζει την ανάγκη άμεσης συνέχισης των κρατικών προγραμμάτων για την ανάπτυξη νανοδορυφόρων. «Αν δεν υπάρξουν νέες προκηρύξεις σύντομα, τα παιδιά θα φύγουν. Η γνώση και η εμπειρία θα χαθούν. Εάν π.χ. οι προκηρύξεις γίνουν μέσα στο 2028, τότε πιθανότατα δεν θα υπάρχει αυτή η ομάδα. Αυτή τη στιγμή μας βοηθά ο ειδικός λογαριασμός του ΑΠΘ, μέσω χορηγιών, η ESA που εξασφαλίζει τη δυνατότητα απογείωσης και μας παρέχει τεχνική υποστήριξη, αλλά χρειάζεται περαιτέρω χρηματοδότηση, ώστε η ομάδα των φοιτητών να συνεχίσει απρόσκοπτα το έργο της».

Η ομάδα SpaceDot, που αριθμεί περίπου 40 μέλη από διαφορετικά επιστημονικά πεδία, αποτελεί ένα ζωντανό παράδειγμα διεπιστημονικής συνεργασίας. «Έχουμε ηλεκτρολόγους, φυσικούς, πληροφορικούς, βιολόγους, μηχανολόγους. Αυτή η σύνθεση είναι το μέλλον της διαστημικής τεχνολογίας», επισημαίνει ο κ. Χατζόπουλος.

Ο PeakSat συνεχίζει να περνά πάνω από την Ελλάδα δύο φορές την ημέρα, στέλνοντας για λίγα λεπτά το σήμα του, για τους φοιτητές που τον δημιούργησαν. Κάθε επικοινωνία είναι και μια μικρή επιβεβαίωση ότι το εγχείρημα πέτυχε. Δεν είναι μόνο ένας νανοδορυφόρος. Είναι η απόδειξη ότι μια ιδέα που ξεκίνησε από λίγους φοιτητές μπορεί να φτάσει στο διάστημα. Και κυρίως, είναι μόνο η αρχή.

Δείτε στην ιστοσελίδα PeakSat ΕΔΩ

Φάνης Γρηγοριάδης – ΑΠΕ-ΜΠΕ / photo: ΑΠΕ-ΜΠΕ – EPA-EPA