Powodzenie misji kosmicznych zależy od ogromnej liczby czynników, wielkim problemem są maleńkie cząstki zanieczyszczeń, które np. w czasie startu rakiety mogą pokryć wrażliwe elementy - soczewki czy lustra zainstalowane na wynoszonym na orbitę satelicie - i zakłócić ich pracę, a w ostatecznym rozrachunku przyczynić się do niepowodzenia całej misji.
Wielki problem z drobnymi cząstkami
Cząstki zanieczyszczeń stanowią szczególne zagrożenie dla takich misji księżycowych jak np. Artemis, którą obecnie realizuje amerykańska Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) wspólnie z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). Cel to ponowne umożliwienie wykonywania załogowych lotów na Księżyc.
- Pył księżycowy może uszkodzić działanie kamer, włazów, powierzchni termicznych baterii, a przez to uniemożliwić ich schłodzenie. Nasze narzędzia obliczeniowe rozwiązują te problemy. Inżynierowie, dzięki symulacjom, wiedzą jak osiągnąć odporność na takie zjawiska – mówi Armen Jaworski, prezes CIM-mes Projektu.
Cztery lata temu spółka wygrała przetarg ESA na opracowanie oprogramowania, które potrafi przewidzieć, co dzieje się z zanieczyszczeniami podczas startu rakiet. Wartość projektu to 250 tys. EUR.
– Zakończyliśmy go sukcesem. Z naszego software’u korzystają m.in. w Blue Origin, spółce założonej przez Jeffa Bezosa – podkreśla Armen Jaworski.
Spółka rozwija dalej ten projekt pod nazwą „Numeryczne narzędzia przewidywania zanieczyszczeń cząstkami w środowisku ziemskim i kosmicznym”. Na przedsięwzięcie warte ok. 5 mln zł dostała dofinansowanie z Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości w wysokości ok. 3,8 mln zł.
– Rozwijamy kolejne funkcjonalności oprogramowania potrzebne inżynierom. Będzie ono w stanie przewidzieć, jak finalnie rozłoży się pył na urządzeniach lądujących na Księżycu, gdzie on osiądzie i w jakiej ilości. Dzięki temu inżynierowie będą mogli modyfikować prowadzone przez nich projekty, aby wspomniane urządzenia były odporne na ekstremalne warunki księżycowe – wyjaśnia Armen Jaworski.
Modelowanie warunków na Księżycu i Marsie
Obecnie podstawowa wersja narzędzia jest testowana przez jego potencjalnych użytkowników końcowych. Realizacja projektu zakończy się za półtora roku. W tym czasie spółka będzie rozwijać jego kolejne funkcjonalności i je testować.
– W modelowaniu numerycznym papier jest cierpliwy i wszystko zniesie. Finalnie jednak musimy udowodnić, że to, co proponujemy, odwzorowuje warunki panujące na Księżycu. A przecież mamy mało danych o Srebrnym Globie. Bardzo trudno jest odwzorować panujące tam warunki w wykonywanych na Ziemi uproszczonych eksperymentach. I to jest nasze największe wyzwanie – podkreśla Armen Jaworski.
Spółka sfinansuje wkład własny projektu z zysku netto.
Od ośmiu lat firma realizuje projekty zlecane przez ESA. Większość z nich koordynuje samodzielnie.
– Ostatni, wart 500 tys. EUR, dotyczy osłon termicznych używanych przy wejściu do atmosfery Marsa, aby ochronić statki kosmiczne przed ekstremalnie wysokimi temperaturami. Celem jest opracowanie nowoczesnych modeli przewidujących, jak będą spalać się wspomniane osłony w wyniku kontaktu z plazmą. W tym projekcie koordynujemy prace najlepszych europejskich uczelni, w tym m.in. uniwersytetów w Oksfordzie i Southampton – podkreśla Armen Jaworski.
W ramach międzynarodowego konsorcjum, w którym drugim polskim uczestnikiem jest Orlen, CIM-mes planuje ubiegać się o dofinansowanie z programu Horyzont Europa. Przedsięwzięcie warte 5 mln EUR dotyczy technologii produkcji wodoru tzw. metodą krakingu plazmowego z bioodpadów nienadających się do recyklingu.
Problemy z dotacjami
Armen Jaworski ma zastrzeżenia do oceny wniosków o dofinansowanie z programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG).
– Mam wrażenie, że eksperci weryfikujący wnioski nie doceniają tych, które dotyczą ryzykownych wysoko zaawansowanych technologii. To jest efekt nagłaśnianych w mediach nieprawidłowości w różnych konkursach dotacyjnych. Eksperci są zachowawczy. Wolą pozytywnie ocenić mniej innowacyjne, ale bezpieczne projekty, które mają szanse na realizację. System kryteriów jest tak złożony, że zawsze można znaleźć powód do odrzucenia wniosku o dofinansowanie – uważa Armen Jaworski.
Ponadto – jak dodaje – krajowe programy dotacyjne są przeregulowane.
- Kryteriów, które musi spełnić wnioskodawca startujący w konkursie finansowanym z FENG, jest ponad 40. Natomiast w naborach Horyzontu Europa – trzy. Nasz system przyznawania pieniędzy na innowacyjne projekty jest bardzo rozbudowany od strony formalnej i okrojony od strony merytorycznej. Największym wyzwaniem przy pisaniu wniosku o dofinansowanie jest poprawne przygotowanie modelu finansowego projektu. A to, czy pomysł jest przełomowy, liczy się na ostatnim miejscu. Dowodem na to są wyniki konkursów, w których wnioski o dofinansowanie są odrzucane z powodu niespełnienia minimalnych progów punktowych, a nie braku pieniędzy na realizację – zaznacza Armen Jaworski.
CIM-mes Projekt ubiegał się również o dotacje z programu Hydrostrateg na opracowanie systemu do obrazowania i wykrywania źródeł zanieczyszczeń wód powierzchniowych z wykorzystaniem roju dronów. Przedsięwzięcie zgłosił wspólnie ze spółką Water Survey Tech i Politechniką Warszawską. Spółka chciała zdobyć grant w wysokości ok. 5,4 mln zł. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) odrzuciło jej wniosek o dofinansowanie. Dotację uzyskał tylko jeden wniosek na 18 złożonych.
- Czekamy na uzasadnienia decyzji NCBR. Od niego będzie zależało to, czy odwołamy się od decyzji – podkreśla Armen Jaworski.
Zyskowne kontrakty z ESA
CIM-mes Projekt działa na rynku od prawie czterech dekad. Specjalizuje się w projektowaniu i analizach urządzeń stosowanych w wielu branżach, nie tylko kosmicznej. Armen Jaworski nazywa spółkę działem badawczo-rozwojowym do wynajęcia.
– Nasza główna specjalizacja to wykonywanie nowych modeli symulacyjnych bazujących na fizyce. Służą one rozwiązywaniu różnych problemów inżynierskich. Obudowujemy wspomniane modele w gotowy software. Dzięki nim inżynierowie mogą przewidzieć, jak dane urządzenie zachowa się w określonych warunkach – wyjaśnia prezes.
Przychody spółki w 2024 r. wyniosły 6,9 mln zł wobec 5,2 mln zł rok wcześniej. W tym roku – zdaniem szefa firmy – powinny wzrosnąć o 10 proc. Będzie to wynikało z rosnącej sprzedaży usług badawczo-rozwojowych.
Zysk netto CIM-mes za 2024 r. zamknął się kwotą 1,6 mln zł wobec 740 tys. zł rok wcześniej. Jego źródłem były głównie kontrakty z ESA wygrywane w otwartych przetargach. Armen Jaworski szacuje, że zysk netto za ten rok sięgnie 800 tys. zł.
Rośnie znaczenie Księżyca w branży kosmicznej. Sporo firm realizuje loty na Srebrny Glob. Do 2033 r. planowanych jest ponad 450 misji, które odbędą się na powierzchni Księżyca w różnym celu. Występujący tam pył jest dużym problemem. Ma pochodzenie wulkaniczne, jest bardzo drobny, przetworzony w procesach geofizycznych na przestrzeni bilionów lat. Pył kosmiczny wznosi się, kiedy na Srebrnym Globie ląduje jakieś urządzenie. Pył jest dla niego zagrożeniem. Dostaje się do poszczególnych mechanizmów, w tym m.in. do kół pojazdów, nóg lądowników, śluz powietrznych, i je psuje. Rozwiązania, które tworzą m.in. takie spółki jak CIM-mes Projekt, będą kluczowe dla firm, aby mogły działać na Księżycu.