Krétapor

A versenyről

A CanSat verseny egy középiskolások számára szervezett, az űripart bemutató és népszerűsítő megmérettetés, amelyet az Európai Űrügynökség (ESA) hirdet meg évente. A verseny célja az, hogy a diákok valós űrprojektekben szerezzenek tapasztalatot, miközben egy üdítős doboz méretű műhold modellt, azaz CanSat-et terveznek és építenek meg. A kihívás abban rejlik, hogy ebbe a kis térfogatba kell a műholdak alapvető alrendszereit, mint például a tápegységet, szenzorokat és a kommunikációs rendszert elhelyezni.

A verseny menete során a diákoknak az első mérföldkő egy előzetes tervezési felülvizsgálat (PDR). Ebben már benne kell lennie az elsődleges/ meghatározott küldetés kivitelezési módja, valamint a csapatoknak ki kell találnia saját CanSat-jük másodlagos küldetését, amely valamilyen tudományos kísérlet vagy technológiai demonstráció lehet. A tervezés és kivitelezés során a diákok tapasztalatot szereznek a tervezésben, programozásban, forrasztásban, dokumentálásban és tesztelésben, miközben fejlesztik csapatmunkájukat és problémamegoldó képességüket.

A verseny csúcspontja a CanSat-ek felbocsátása, amely során a készülékeket körülbelül 1 km-es magasságba juttatják egy hordozóeszközzel, például rakétával vagy ballonnal. A leválás után a CanSat-ek megkezdik küldetésüket, adatokat gyűjtenek, majd biztonságosan landolnak. A csapatok ezután elemzik a gyűjtött adatokat, és bemutatják eredményeiket a zsűrinek.

A CanSat verseny nemcsak technikai tudást nyújt a résztvevőknek, hanem lehetőséget biztosít a hasonló érdeklődésű diákokkal való találkozásra és nemzetközi kapcsolatok építésére is. A legjobb csapatok meghívást kapnak az ESA által szervezett „Space Engineer for a Day” eseményre, ahol testközelből ismerkedhetnek meg az európai űriparral.

A versenyre 3-6 fős középiskolai csapatok jelentkezhetnek, akiket egy vagy két mentor segít a felkészülésben. A jelentkezési időszak szeptember közepétől október közepéig tart, ezt követően kezdődnek a felkészítő programok és a CanSat-ek építése. A verseny döntőjére és a felbocsátásra áprilisban kerül sor.

A CanSat verseny kiváló lehetőség a diákok számára, hogy gyakorlati tapasztalatot szerezzenek az űrkutatás és a műholdtechnológia területén, miközben fejlesztik műszaki és soft skill képességeiket egy inspiráló és támogató közegben.

A Candide csapat

A 2024/25-ös versenyen sikeresen bejutottunk a PDR leadás utáni fordulóba. Február 17-ig készítjük el a CDR-t (Critical Design Review). Az elsődleges küldetés minden csapatnak a hőmérséklet és a légnyomás mérése. A Candide csapat másodlagos küldetése egy fotometriai mérés, melyhez a C12880HM műszert használjuk. A mérés célja, hogy tengerszint feletti magasság, hőmérséklet és páratartalom függvényében abrázoljuk az egyes hullámhosszokon mért intenzitást, kiváltképp a UV ill. infravörös tartományokban. A kísérlet  elvégezéséhez egy integráló térnek nevezett fény szórására használt ezközt terveztünk. Erre azért van szükség, mivel ha a spektográfba direkt fény jut a szenzor pixelei túltelítődnek, ekkor nem valós mérési adatokat kapunk. Egy másik érdekes feladat a kötelező valós idejű telemetriával az adatokat közvetíteni a földi állomásra, mivel az adatforgalom kb. 200 byte/s körüli lesz és a szenzor kizárólag csak 288*5 byte-os adatcsomagokat generál. Ezt egy egyszerű mintavételi, integrált adatkezelési megoldással orvosoljuk.

A kommunikációs és adatfeldolgozási kihívások leküzdésére a Candide csapat egy LoRa alapú telemetriai rendszert fejlesztett ki, amely valós időben továbbítja az adatokat a földi állomásra. Az adatforgalom optimalizálása érdekében egy integrált mintavételezési és adatkezelési megoldást alkalmazunk, mivel a spektrográf jelentős mennyiségű adatot generál. Az adatok vételéhez egy saját építésű Yagi antenna szolgál, amely alapértelmezés szerint 866 MHz frekvencián működik, de szükség esetén szoftveresen módosítható az interferencia minimalizálása érdekében.

A másodlagos küldetés további részeként a csapat gyorsulásmérést és GPS-alapú helymeghatározást is végez. Emellett a páratartalmat a többi mért adatból számítjuk ki, mivel erre külön szenzorunk nincs.

A Candide csapat műholdjának külső burkolata 3D nyomtatott műgyantából készült, amely megfelelő merevséget biztosít az ejtőernyős visszatérés során fellépő terhelésekhez. A szerkezetnek ellen kell állnia a rakétából való kilépés utáni 6.5 m/s sebességű becsapódásnak és az indításkor fellépő akár 20 g gyorsulásnak is. A rakétába történő integráció során a csapat együttműködik egy dedikált rakétaépítő csapattal, hogy biztosítsák a sikeres felbocsátást.

A CanSat verseny egyik legnagyobb kihívása a különböző rendszerek integrációja, különösen a fotometriai mérési rendszer kialakítása és az adatátvitel optimalizálása volt. A Candide csapat innovatív megoldásokat alkalmazott az adatok tömörítésére és továbbítására, valamint a spektrográf érzékenységének szabályozására egy mechanikus shutter segítségével.

A verseny során a csapatok nemcsak technikai tudást sajátítanak el, hanem csapatmunkában, projektmenedzsmentben és problémamegoldásban is fejlődnek. A CanSat egyedülálló lehetőséget biztosít arra, hogy a fiatalok valós űrtechnológiai projektekben szerezzenek tapasztalatot, és akár a jövő mérnökeivé váljanak. Valamint a médiában is jártasságot szerezhetnek és sok hasonló gondolkodású diákot megismerhetnek. 

A verseny a média/outreach-et is pontozza. Ez abban merül ki, hogy népszerűsíteni kell az versenyt, a csapatot. Mi is ezt tettük amikor a Trefortba mentünk előadni az FRT Fixennem csapat kollaborációjával. Ezek mellett konferencián is voltunk és előrhetőek vagyunk a közösségi média oldalakon is.

Nagy Zsófia