SpaceCoffee

Cele misji

Główną inspiracją dla nas był eksperyment Carla Sagana, zaproponowany podczas przelotu sondy kosmicznej „Galileo” nad Ziemią. To krótkie wydarzenie dało astronomowi zupełnie inne spojrzenie na problem odkrywania obcych form życia. Skoro nie odkryto jeszcze żadnej formy życia poza Ziemią, dlaczego nie zbadać, czy jest ona w ogóle fizycznie osiągalna, badając jedyne znane miejsce, w którym istnieje życie — Ziemię? Uważamy, że testowanie wszystkiego, co wiemy, w poszukiwaniu obcych form życia jest nie tylko uzasadnione, ale także niezbędne dla rozwoju tej dziedziny nauki. Nasze podejście polega na skonstruowaniu sondy kosmicznej zaprojektowanej w celu oceny, czy życie mogłoby potencjalnie istnieć na Ziemi, zakładając brak wcześniejszej wiedzy o jego obecności. Aby przeprowadzić ten eksperyment, zaprojektowano sondę badającą zestaw parametrów związanych z obecnością organizmów żywych:

  • Metan (CH₄) – wskaźnik aktywności biologicznej; jego obecność oznacza ciągłą produkcję przez organizmy.
  • Tlen (O₂) – pierwiastek reaktywny, którego obecność również świadczy o stałym wytwarzaniu przez procesy biologiczne.
  • Amoniak (NH₃) – wysokie stężenie wskazuje na środowisko nieprzyjazne dla życia.
  • Temperatura i ciśnienie atmosferyczne – podstawowe parametry określające warunki fizyczne otoczenia.
  • Analiza obrazu – rejestracja zdjęć w celu identyfikacji wzorców i struktur mogących wskazywać na aktywność organizmów.

Zebrane dane są analizowane przy pomocy autorskiego algorytmu sztucznej inteligencji, który wstępnie klasyfikuje środowisko pod kątem możliwości istnienia życia.

Opis systemu

Misja i działanie

Urządzenie ma zostać wyniesione przez rakietę na wysokość około 2800 m, po czym zostanie uwolnione i rozpocznie pomiary podczas kontrolowanego opadania z prędkością nieprzekraczającą 8 m/s. Wszystkie czujniki będą aktywne w locie oraz po lądowaniu, a dane zostaną zapisane i częściowo przetworzone na pokładzie.

Konstrukcja mechaniczna
  • Obudowa drukowana w technologii 3D z materiału PETG, zapewniającego odporność i niską masę.
  • Łatwy dostęp do zasilania i slotu pamięci.
  • Spadochron zamontowany w górnej części konstrukcji zapewniający stabilny lot.
System elektryczny
  • Centralny moduł: Raspberry Pi Pico 2 (RP2040).
  • Czujniki pomiarowe: temperatury, ciśnienia, wilgotności, metanu, tlenu, amoniaku, światła widzialnego.
  • Moduł GPS do lokalizacji i aparat fotograficzny do rejestracji obrazu.
  • Transmisja danych przy pomocy modułu nRF905.
Zasilanie
  • Dwa akumulatory Li-Ion 2500 mAh / 3,7 V, zapewniające zasilanie wszystkich modułów.
Komunikacja
  • Jednokierunkowy przesył danych (w relacji sonda – stacja naziemna).
  • Częściowe przetwarzanie danych na pokładzie w celu zmniejszenia ilości przesyłanych informacji.
Oprogramowanie
  • Kod operacyjny w językach C/C++.
  • Algorytmy analizy obrazu oraz model AI w Pythonie.
  • System naziemny wyświetlający dane pomiarowe w formie wykresów.
System odzysku
  • Spadochron utrzymujący stabilną prędkość lądowania.
  • GPS i sygnalizator dźwiękowy (buzzer) do lokalizacji po wylądowaniu.

Kampania testowa

  • Testy energetyczne – pomiary czasu pracy baterii w warunkach ekstremalnych (na zewnątrz i w pomieszczeniu).
  • Testy czujników podstawowych – porównanie wyników z referencyjnymi przyrządami laboratoryjnymi.
  • Testy systemu AI – ocena skuteczności rozpoznawania wzorców w symulowanych warunkach.
  • Testy odzysku – zrzuty próbnego modelu z drona z wysokości około 500 m.
  • Testy łączności – pomiary zasięgu sygnału w warunkach laboratoryjnych i w terenie.

Program popularyzacyjny

Równolegle z pracami technicznymi prowadzone mają być działania promujące projekt i popularyzujące naukę. Obejmują one publikacje w mediach społecznościowych (ta strona internetowa:), Facebook, Instagram) oraz organizację lekcji i pokazów naukowych podczas wydarzeń. Ich celem jest zachęcenie młodzieży do zainteresowania się inżynierią i badaniami kosmicznymi.