Vilniaus universiteto Matematikos ir informatikos fakultete susitikome su komandos, sukūrusios pirmąjį ir dabar kuriančios antrąjį kosminį palydovą, nariais – Vyteniu Buzu, Linu Sargaučiu ir Laurynu Mačiuliu. Į „Mokslo Lietuvos“ klausimus atsakė kosminės misijos vadovas Vytenis Buzas. Kai kuriuos atsakymus papildė jo kolega Laurynas Mačiulis.
Kaip susiformavo Jūsų komanda, susidomėjusi dalyvavimu kosminių tyrimų programose?
Komandos istorija prasidėjo maždaug prieš penkerius metus, kai mudu su kolega Laurynu Mačiuliu tuo metu baigėme bakalauro studijas VGTU Antano Gustaičio aviacijos institute. Ką tik buvome grįžę po studijų Vokietijoje pagal „Erasmus“ programą ir jautėmės gero požiūrio įkvėpti, pasisėmę vokiškos inžinerinės disciplinos. Kaip tik tuo metu, apie 2008–2009 metus, Lietuvoje prasidėjo pirmosios kalbos apie kosminius palydovus. Tuo metu estai juos jau konstravo ir buvo gana toli pažengę, latviai taip pat buvo kai ką sukonstravę, o mes net nebuvome pradėję. Tokio fakto „stumiami“ ir susimąstėme apie kosminį palydovą. Turbūt tada ir pradėjo formuotis komandos užuomazgos. Aišku, dirbome labai mėgėjiškai, svajokliškai, dairėmės ir mokėmės. Išgirdome apie tarptautinį „Qube 50“ projektą, skirtą termosferos tyrimams, kuriame dalyvaujame ir dabar. Pradėję rengti palydovo koncepciją, pasirinkome „QubeSat“ standartą, pagal kurį palydovą sudaro dešimties centimetrų dydžio kubeliai – vienetai (angl. units). Dabar kuriamą naująjį palydovą sudarys trys sujungti kubeliai. Pirmasis mūsų sukurtas palydovas „Lituanica SAT 1“ turėjo tik vieną kubelį, t. y. buvo vieno kubinio decimetro dydžio.
Didelis proveržis ar net lūžis įvyko 2011 metais, kai į kosmoso tyrimams skirtą konferenciją atvyko delegacija iš JAV, Kalifornijos, NASA tyrimų centro. Joje buvo ir tuometinis NASA Ames tyrimo centro (Ames Research Center) direktorius, astrofizikas, generolas Pytas Vordenas (Pete Worden), technikos direktorius Deivis Korsmajeris (Dave Korsmeyer) ir tarptautinių ryšių koordinatorius Teris Pagaduanas (Terry Pagaduan), su kuriais turėjome galimybę labai maloniai pabendrauti. Konferencija truko tris dienas. P. Vordenas paklausė, kuo mes čia, Lietuvoje, užsiimame. Papasakojau jam apie mažuosius varikliukus, o Laurynas tuo metu domėjosi terminės apsaugos sistemomis, kuriomis, beje, Ames tyrimų centras itin domisi. Centro direktorius paprašė jam atsiųsti išsamesnę informaciją. Nusiunčiau jam tuoj pat kelias nuorodas į „YouTube“ kanalą, kuriose buvo nufilmuoti mūsų mažojo varikliuko bandymai, ir kelias brošiūras. Mūsų idėjos ir darbai jam patiko. Jau kitą dieną jis labai paprastai pasakė, kad viskas puiku ir gražu, ir pakvietė atvažiuoti vasarą į San Franciską. Mums reikėjo pasirūpinti bilietais, o jie pažadėjo apgyvendinti mus Ames centre.
Taip mudu su Laurynu 2012 metais gavome nuostabią dovaną – trijų mėnesių stažuotę garsiajame NASA centre. Susidraugavome su amerikiečiais, kurie davė mums daug labai gerų patarimų ir sugriovė mitus apie tą „antgamtiškąją“ NASA. Viskas ten yra žmogiška, paprasta ir turbūt daug nuoširdžiau, nei pas mus kai kuriais klausimais. Labai gerai išnaudojome stažuotės laiką. Amerikiečiai mums pasiūlė kompaniją, per kurią būtų galima paleisti palydovą. Taip mes priartėjome prie idėjos sukurti „Lituanica SAT-1“. Centro atstovams labai patiko, kad tai bus pirmasis lietuviškas palydovas. Tuo metu buvo kalbama tik apie vieną palydovą, tik vėliau atsirado antrasis (sukurtas KTU – J. J.). Amerikiečiai mus labai palaikė ir skatino, matydami ilgalaikio tarptautinio bendradarbiavimo perspektyvą ir mūsų užsidegimą bei ryžtą. Jie yra (gerąja prasme) oportunistai, kuriems pirmiausia svarbi idėja, o tik vėliau vadinamieji pragmatiniai dalykai. Pinigai yra tarsi formalumas. Pirmiausia svarbu veržlumas, vadinamasis „draivas“ (angl. drive). Jeigu yra gera idėja, kaip jie sakė, važiuojame pirmyn, o pinigų, jeigu reikės, rasime.
Taigi idėjos vedini mes ir pradėjome kurti „Lituanica SAT-1“. Turėjau keletą draugų, dirbusių didžiuosiuose žinių „portaluose“. Pamatę, kad dviejų studentų stažuotė Ames centre gali būti įdomi tema žiniasklaidai, jie parašė apie mus ir taip paskleidė žinią, kad kviečiame žmones, norinčius prie mūsų prisijungti, kadangi įdomių darbų tikrai buvo labai daug. Kvietėme elektronikos, informacinių technologijų, mechanikos inžinerijos specialistus, fizikus ir matematikus – visiems buvo pakankamai erdvės pasireikšti. Dar 2012 metų vasarą, mums dar būnant Ames centre, Lietuvoje jau ėmė burtis komandos branduolys, o mes tiesiog išnaudojome visas informacines technologijas, bendraudami tiek „Skype“, tiek „Google“ ar naudodami kitus IT įrankius.
Grįžę rudenį į Lietuvą, su šiais savanoriais susipažinome. Laikui bėgant mus priglaudė Vilniaus universiteto Matematikos ir informatikos fakultetas. Prodekanas dr. Linas Bukauskas buvo tas žmogus, kuris mums padėjo integruotis į VU bendruomenę. Tuo metu mes jau tapome ne tik kosminį „hobby“ turinčiais žmonėmis, bet ir universiteto darbuotojais, įgijome galimybę imtis sudėtingų kosminio palydovo kūrimo darbų. Taip susiformavo šią programą vykdanti universiteto bendruomenė. Be abejo, prisijungė ir partneriai iš pramonės įmonių, kurie mums padėjo viską pasigaminti ir įgyvendinti mūsų idėjas.
2013 metais mūsų idėjas „palaimino“ ir tvirtai parėmė tuometiniai Vilniaus universiteto vadovai. Atėjo suvokimas, kad kosmoso tyrimai ir Lietuvai kuria didžiulę pridėtinę vertę. Taigi dabar – 2015 metais – esame įsikūrę čia, Matematikos ir informatikos fakultete. Fizikos fakultetas, beje, taip pat prisideda. Dabar jau esame komanda, kurianti antrąjį lietuvišką kosminį palydovą „Lituanica SAT-2“.
Papasakokite apie palydovų, kuriuos dabar kuriate, specifiką, jų funkcijas orbitoje. Kaip jų paskirtį galima kuo tiksliai įvardinti? Kuo dabar kuriamas palydovas skirsis nuo jau dirbusio orbitoje?
„Lituanica SAT-1“ buvo paleista iš tarptautinės kosminės stoties į 430 kilometrų aukščio orbitą ir savo misiją baigė praėjusių metų viduryje. Palydovas sudegė virš Atlanto vandenyno. Jame nebuvo jokio varikliuko, todėl negalėjo kompensuoti aerodinaminio pasipriešinimo. Per ilgą laiką palydovo orbita vis žemėja ir žemėja. Molekulinis deguonis, molekulinis azotas ir pan. sukuria tam tikrą pasipriešinimą, todėl palydovo orbita palaipsniui krinta. „Lituanica SAT-1 savo misiją atliko per penkis mėnesius. Pirmąjį lietuvišką kosminį palydovą galima vadinti technologijų demonstravimo ir išbandymo įrenginiu. Tai tarsi įrodymas, kad galime Lietuvoje sukonstruoti tokį įrenginį ir įgyvendinti tokius sprendimus, kad palydovas skristų, vykdydamas jam skirtas funkcijas.
Kaip jau minėjau, „Lituanica SAT-1 prasidėjo nuo idėjos, kuri atsirado kalbantis su mūsų stažuotės vadovu Marku. Pirmasis planas, kaip kartais tokiais atvejais būna, buvo užrašytas pokalbio metu ant paprasčiausios servetėlės. Ten buvo 5–7 punktai, atspindintys, ką reikia padaryti: surinkti komandą, sukurti palydovo dizainą, nuspręsti, ką galime pasigaminti patys, o ką reikia pirkti, kokios infrastruktūros reikia ir pan. Pirmojo palydovo misija buvo „praeiti“ visą procesą – nuo servetėlėje užrašyto plano iki realaus darbo žemojoje orbitoje aplink Žemę.
Dabar apžvelgiant, kas padaryta, daug kas atrodo fantastiškai. Buvome savotiškai naivūs (gerąja prasme) studentai, tikėję viskuo, ką užsibrėžėme nuveikti. Iš štai po kurio laiko pamatėme, kad jau turime palydovą, veikiantį orbitoje, siunčiantį nuotraukas, transliuojantį Prezidentės pasveikinimą lietuviams visame pasaulyje… Kolega Žilvinas sukūrė retransliatorių, kuriuo naudojosi ir amerikiečiai, ir vokiečiai, ir australai. Kai palydovas skrido virš Lietuvos, įjungę radijo retransliatorių, girdėjome, kaip belgas kalba su anglu, ispanus ir t. t. Tai iš tikrųjų – fantastiška patirtis.
Bet tai buvo, kaip jau minėjau, technologinė demonstracija. Tuo tarpu „Lituanica SAT-2“ atliks mokslinę inžinerinę misiją. Į kosmosą šiame palydove gabename savo mokslinius sprendimus, tirsime termosferą, rinksime svarbius mokslinius duomenis, t. y. prisidėsime prie rimto eksperimento, kurdami termosferos modelį. Be to, gabensime į kosmosą savo sukurtą raketinį variklį. Ateityje tai sudarys galimybes tyrimų komercializavimui, kadangi mokslas ir pramonė turėtų eiti išvien: pramonė įvertina mokslines idėjas arba randa jų pritaikymo galimybes, ypač kalbant apie inžineriją, beje, ir apie kosminę inžineriją. Eksperimento metu išbandysime savo sprendimus, išsiaiškinsime, kaip orbitoje veikia mūsų sukurti raketiniai varikliai, skirti manevruoti orbitoje. Tai atvers mums didžiules naujų tyrimų ir jų rezultatų pritaikymo galimybes. Ateityje ne tik galėsime kurti palydovus su varikliais, bet ir teikti įvairias paslaugas. Turint tokią patirtį, reikia tik turėti vaizduotę, kur galima panaudoti įgytas žinias. Pirmiausia tai galėtų būti ryšių paslaugos, milžiniškų informacijos srautų perdavimas ir paskirstymas.
Gal turėdami palydovus su varikliais galėsite keisti ir šių palydovų orbitas?
Žinoma. Pavyzdžiui, jei „Lituanica SAT-2“ be variklio orbitoje išbūtų tik apie tris mėnesius, tai su varikliu, įjungiamu ir išjungiamu pagal tam tikrą scenarijų, palydovo tarnavimo laikas pailgės iki 15–18 mėnesių, t. y. 5–6 kartus. Tokie sprendimai išplečia palydovų pritaikymo galimybes ir sukuria nemažą pridėtinę vertę. Vietoje 5–6 palydovų be variklių galime paleisti vieną. Be to, „Lituanica SAT-2“ yra trigubai didesnis už pirmąjį palydovą. Jame yra daug daugiau inžinerinės ir mokslinės aparatūros.
Kadangi tai yra mūsų ankstesniųjų darbų tąsa, panaudojame visą sukauptą patirtį, modifikuojame, pritaikome, taisome klaidas ir žengiame naują žingsnį. „Lituanicos SAT-3“ tikriausiai nebus, nes naująjį kūrinį pavadinsime kaip nors kitaip. Tačiau šiuo metu kurdami „Lituanica SAT-2“ dalyvaujame tarptautinėje misijoje „Qube 50“, kur darbuojasi komandos iš 50 šalių, kuriančios palydovus, skirtus termosferos tyrimams. Žemutinę termosferą tirsime nuo 400 iki maždaug 130 km atstumu nuo Žemės. Toji termosferos dalis nėra dar gerai ištirta, nėra padaryti išsamūs pjūviai ar sukurti jos modeliai. Ši dalis yra svarbi, kadangi yra kritinė grįžtantiems į Žemę kosminiams aparatams – čia prasideda virsmai. Būtent toje dalyje reikia nustatyti pagrindinius aparatų įėjimo į Žemės atmosferą parametrus. Taip iš tikrųjų prisidedame prie labai įdomaus ir unikalaus eksperimento. Tai ir yra svarbiausia tarptautinių komandų pasaulinių tyrimų dalis.
Tuo tarpu mūsų pačių eksperimentas yra vienkomponenčio „žaliojo“, t. y. ekologiškojo, kuro tyrimas. Tai galima vadinti mažąja raketine sistema, turime atlikti gana unikalų eksperimentą. Mūsų planas – paleisti palydovą 2016 metų pradžioje. Šis darbų etapas turėtų būti unikalus, pasaulinio lygio eksperimentas. Tokio tipo palydove dar niekada nėra skridusi šios rūšies traukos sistema.
Beje, mūsų konstruojami mažieji palydovai turi tokias pat sistemas, kaip ir didieji. Juose taip pat yra skrydžio kompiuteris, duomenų valdymo apdorojimo, orientacijos, maitinimo, termokontrolės, radijo ryšio sistemos. Tik, žinoma, skiriasi šių įrenginių dydžiai, todėl ir iššūkiai yra didesni.
Ar būtų tikslinga suformuoti bendrą komandą, kurią sudarytų kelių Lietuvos universitetų ir mokslo centrų, pavyzdžiui, Fizinių ir technologijos mokslų centro, VGTU ir kiti atstovai?
Kurdami pirmąjį palydovą, gana glaudžiai bendradarbiavome su Klaipėdos valstybine kolegija. Jų dėka mums pavyko atsisiųsti pirmąsias nuotraukas iš kosmoso. Kuriant „Lituanica SAT-2“ dirba nemažai institucijų. Labai daug padeda VGTU elektronikai ir mechanikai. Be jų pagalbos kai kurių problemų neišspręstume. Glaudžiai bendradarbiaujame su Chemijos institutu. Kartu dirbame su Fizinių ir technologinių mokslų centru. Galbūt nėra reikalo formuoti bendros komandos, kadangi skirtingi universitetai, skirtingi miestai ir skirtingos tradicijos. Formuojant komandą svarbiausia integruoti įvairias kompetencijas, todėl kažkas turi užimti lyderio poziciją. Tai ir bandome daryti. Lietuvoje turime gana platų kompetencijų spektrą, institucijas, dalyvaujančias pasaulinio lygio projektuose.
Jei norime užsiimti kosminėmis veiklomis, reikia formuoti kosmines idėjas, bendrą kosminių veiklų tikslą ir suvienyti įvairius centrus, remiantis svarbiausia idėja. Mes esame organizatoriai ir idėjų integruotojai, nuolat dirbantys su įvairiais partneriais. „Lituanicos SAT-2“ projekte dalyvauja tiek mokslo institucijos, tiek verslo bendrovės. Nėra reikalo stengtis viską padaryti patiems, tai būtų net nelogiška. Kalbant plačiau, juk nepastatysime Lietuvoje visus poreikius tenkinančių metalo liejyklų, kosmodromų, raketų gamyklų. Reikia išnaudoti visą turimą potencialą ir integruoti skirtingų institucijų pastangas. Dirbame, panaudodami tinklaveikos principus, kuriame tokį kosmoso veiklų tinklą, kuris jau dabar padeda įgyvendinti itin drąsias idėjas.
Lietuvos infrastruktūra tam tinka, turime daug įdomių kompetencijų. Kad galėtume tas kompetencijas suvienyti, privalome turėti lyderius, turinčius tarpdisciplininių gebėjimų. Kosminės veiklos reikalauja integruoti tiek vadybos, tiek ir technologines kompetencijas: tai ir tiekimas, ir logistika, ir moksliniai sprendimai, ir kt. Vilniaus universitete ir einame tokiu – tinklo kūrimo ir kompetencijų integracijos – keliu. Patys turėdami tarpdisciplininių gebėjimų, remiamės centrais, kurie užsiima itin specializuota veikla ir pasižymi labai giliu atitinkamų sričių pažinimu. Kuriant antrąjį palydovą prisideda per dešimt įvairių kompanijų.
Papasakokite apie Lietuvos kosminių tyrimų programą, jei tokia jau yra sukurta arba bent kuriama.
Dirbant Vilniaus universitete, gilinantis į dabartinės veiklos perspektyvas ir galvojant apie ateitį, tenka planuoti veiklą mažiausiai keleriems metams į priekį. Todėl tokią programą kuriame „iš apačios“. Jos sudedamąsias dalis formuoja komandos, jau dalyvaujančios šios srities projektuose ir suinteresuotos veiklos plėtote. Remiamės žmonėmis, kurie turi entuziazmo šią programą kurti. Neįmanoma jos sukurti „iš viršaus“, kai pavyzdžiui, kažkas valdžioje ar net universiteto vadovybėje pasakytų, kad, pavyzdžiui, dabar bus tokia programa ir pradėkite ją vykdyti. Neįmanoma imtis veiklos, kuriai Lietuva neturi kompetencijų.
Jau apgalvojome būsimų palydovų kūrimo koncepciją ir palaipsniui ją papildome, tiksliname, detalizuojame. Suplanavome ir būsimus eksperimentus, kuriuos norėtume atlikti arba dalyvauti su kitų valstybių komandomis. Dabar mūsų darbas per ateinančius metus – antrojo palydovo konstravimas, po to lauks nauji eksperimentai. Toliau plėtosime raketinių variklių tyrimus, tyrinėsime traukos sistemas. Įgijome geros patirties, tyrinėdami vienkomponentį kurą, toliau tobulinsime šios srities kompetencijas. Gilinsime tiek fundamentines, tiek ir taikomąsias žinias.
Viena iš ryškesnių mūsų ateities veiklos sričių yra ryšių sistemų tyrimai. Ir dabar, vykdydami „Lituanicos SAT-2 projektą, ketiname atlikti eksperimentą – perduoti duomenis tarp palydovo ir nepilotuojamų orlaivių. Skrendant nepilotuojamam orlaiviui, pabandysime perduoti duomenis iš palydovo ir į palydovą. Susitelkėme į dvi pagrindines sritis – mažųjų variklių ir kosminės komunikacijos priemonių tobulinimą. Turime veiklos viziją keleriems metams. Taigi, prie Lietuvos kosminės programos kūrimo labai prisidedame.
Beje, Ūkio ministerija yra atsakinga už bendrą programą. Ji, nors ir mažais žingsneliais, yra vykdoma, o mes vadovaujamės savo vizija, kuri tarnauja bendrajai programai. Joje, kaip tikėtina, gana gerai integruojami lietuviškų lazerių tyrimai, juos pritaikant komunikacijos reikmėms ir pan. Kolegos iš Kauno technologijos universiteto gana sparčiai dirba su pjezo įrenginiais, tyrinėdami, kaip būtų galima atlikti mažųjų palydovų pozicionavimą, pasitelkiant tokius įrenginius. Taigi bendroji Lietuvos kosminių tyrimų programa ir formuojasi iš atskirose institucijose vykdomų projektų. Ūkio ministerija, matyt, bus ta koordinuojanti institucija, kuri šias veiklas sujungs. Programa ir liktų tik programa, jei neatsirastų jai įgyvendinti būtino finansavimo.
Prieš keletą metų lankantis Astanos (Kazachstano sostinės) Eurazijos universitete, jo atstovai iškėlė idėją panaudoti palydovinę techniką tobulinant universitetinių studijų procesą ir įtraukiant studentus (ypač magistrantus ir doktorantus) į mokslinę veiklą. Jie pasisiūlė sukurti „studentišką“ palydovą, galinti tarnauti šiam tikslui, ir kvietė šioje programoje dalyvauti Lietuvos atstovus. Jie užsiminė, kad tokį palydovą galėtų išvesti į orbitą patys. Juk ir Baikonuro kosmodromas yra Kazachstane. Labai aiškiai buvo išreikštas jų noras bendradarbiauti su ES nare – Lietuva: dažniau keistis profesoriais, priimti studijuoti Lietuvoje daugiau studentų iš Kazachstano, vykdyti bendrus tyrimus.
Įdomu tai, kad bendradarbiauti siūlėsi Italijos ir Prancūzijos atstovai, tačiau Eurazijos universiteto vadovų dėmesys labiau krypo į Lietuvą. Jie matė geresnę galimybę laisvai bendrauti rusų kalba, galimą geresnį tarpusavio supratimą ir pan. Bet mūsų delegaciją tada sudarė socialinių mokslų atstovai, kuriems kosmoso tematika atrodė labai tolima, todėl jie nieko konkretaus negalėjo aptarti. Tačiau gal verta grįžti prie tokio bendradarbiavimo idėjos ir ją profesionaliai išnagrinėti? Ką jūs apie tai manote? Klausiu dar ir todėl, kad dabartinės jūsų darbų programos realizavimas labai priklauso nuo didžiųjų ES valstybių nusiteikimo bendradarbiauti.
„Qube Sat“ projekto idėja ir buvo skirta tam, kad per universitetų tarptautinį bendradarbiavimą ir edukaciją galima būtų parengti žmones didelio masto, labai reikšmingiems projektams. Šis standartas dabar jau tiek įsitvirtino, kad ateina ir į komercinę sritį. Jau ne tik susipažįstama su mažųjų palydovų konstravimo idėjomis, bet ir įgyvendinami plačios apimties projektai. Mūsų dalyvavimas „Qube 50“ projekte, kurio tikslas – ištirti žemutinę termosferą, jos sandarą ir fizikines savybes, kaip ji kinta laike, ir yra tokios rūšies projektas. Jame dalyvauja, kaip minėta, 50 šalių, dirba tūkstančiai žmonių. Todėl ir Kazachstano pasiūlymus, jei jie ir dabar galiotų, verta labai atidžiai išnagrinėti ir plėsti bendradarbiavimą. VU kosminių tyrimų programos narius kalbino prof. dr. Jonas Jasaitis