Szerző: Kővágó Angéla

Végy nagyjából 150, átlagos súlyú középiskolást, oszd őket 48 csoportba. Az egyik csapat neve legyen OnionSat a hagymára utalván, egy másiké CapySat, – utóbbit mindenképp spékeld meg egy kedves plüss kapibarával, vagyis vízidisznóval kabala állatként… Ezen a ponton elnézést a gourmet olvasóktól, de a címben említett exotikus párosítás, nem valami távoli kontinens ínyenc fogása, hanem a 2024-es CanSat (CS) verseny döntőseire utaló kattintás vadász felütés. Mielőtt elmélyednénk az emelkedett gasztronómiai élményeket ugyan nélkülöző, de ismeretterjesztési szempontból annál érdekesebb verseny végeredményének kifejtésébe, engedtessék meg egy rövid összefoglaló arról, hogy mi is a CanSat és miért érdekli ez annyira az űrrajongó középiskolásokat.

Arcus, a kapibara, a 2024. évi CanSat verseny első helyezett csapatának kabalája, büszkén pózol a győztes cansat mellett

Mint az a Magyarországon 2020 óta létező verseny honlapján olvasható, a CanSat egy italos doboz méretű és formájú műhold-szimuláció. Az elektronikus eszközt a csapatok felnőtt szakértők segítségével építik meg, és a végén egy valódi, szuborbitális kutatórakétával kb. egy kilométer magasra feljuttatva különféle kísérleteket kell végrehajtaniuk, amelyet részben ők maguk határoznak meg, de vannak természetesen kötelezően elvégzendő feladatok is. Így kerül a téma egy bolygótudományi weboldalra, hiszen a Föld jövője szempontjából igen fontos, hogy a jövő nemzedék megtanulja műholdakkal monitorozni a környezet változásait. A versenyt az Európai Űrügynökség (ESA) azért is fontosnak tartja, mert így a diákok minél előbb gyakorlati tapasztalatot szereznek egy valós űrproject kivitelezése során felmerülő problémákról. A hazai megmérettetést a kezdetek óta a Magyar Asztronautikai Társaság szervezi, melynek főtitkár-helyettese Székely Anna Krisztina összességében rendkívül felkészültnek értékelte a csapatokat, akiknek minden különleges igényüket egyeztetni kell a zsűrivel a biztonság érdekében.

Az OnionSAT csapat műholdja szerelés közben

Székely Anna Krisztina:
– A zsűri nagyon figyel arra, hogy egyik CanSat se veszélyeztethesse a sem saját sem mások rakétáit. A kísérlet rádiókommunikációja sem a rakéta sem mások kommunikációjával nem interferálhat. Volt olyan csapat a döntőn, akik megkérdezték, hogy hogy amikor földet ér a CanSat adhat-e wifin keresztül egy rádiójelet, ami segít a megtalálásában. Ezt ilyen módon leegyeztették a zsűrivel, de maguktól nem tehettek volna rá egy akármilyen sávon kommunikáló egységet.
– Hogyan történik a gyerekek felkészítése, hiszen a versenykiírásba olyan feltételek szerepelnek, amiknek nem biztos, hogy egy átlagos kamasz a kezdet kezdetén képes megfelelni.
– A versenyre minden magyar középiskolás regisztrálhat. A mi CanSat versenyünk abban is különbözik az ESA versenytől, hogy már az elejétől fogva képzéseket szervezünk, idén két rádiókommunikációs, hardver, szoftver, 3D tervezés és nyomtatás, csapat-management tehát a soft skillekről is szó esett. A tíz képzés októbertől január végéig tartott, de különféle oktatási segédanyagok folyamatosan elérhetőek a honlapunkon. Az írásos anyagokat és videókat még az első versenyhez készítettük, de idén frissíteni és bővíteni is szeretnénk. Nagyon fontos, hogy ennek a versenynek a lényege nem csak a tudás, hanem a kapcsolatteremtés is, ezért találkozókat is szervezünk. Mindenkinek elmondjuk, hogy azok, akik most a versenyben a vetélytársaid, néhány év múlva az egyetemi társaid lesznek, aztán pedig lehet, hogy a kollégáid. Az európai döntőn 2022-ben Bolognában hatalmas élmény volt, hogy a vetélytársak segítették egymást, tanáccsal, eszközzel, anyaggal, bármivel. Tehát a vetélkedés szelleme nem zárja ki a kooperáció lehetőségét, mindenki jóban volt mindenkivel, a problémákat szakmai szempontból egymással is megvitatták a csapatok, támogatták egymást, és ezt itthon mi is szeretnénk megvalósítani. A visszajelzésekből úgy tűnik, hogy ez sikerült is.
– Milyen készségek fejlődhetnek azoknál, akik részt vesznek a versenyen? Hogyan lehetne meggyőzni a szülőket, ha azzal érvelnek, hogy talán jobb lenne, ha a kamasz gyerekük inkább a kötelező tananyagra fókuszálna az iskolában?
– Talán az egyik jelentős dolog a szakanyagok önálló kutatása, de elektromosságtani, rádiókommunikációs, gépészeti, hardvertervezési területeken is sokat hozzátesz ez a néhány hónap az alapismeretekhez. Fejleszti az olyan fontos soft skilleket, mint az időmanagement, a csapatmunka, a feladatmegosztás vagy kiosztás, és adott esetben a konfliktuskezelés is. Az olyan jövőbemutató készségekről, mint pl. a 3D tervezés és nyomtatás, nem is beszélve. Ezen kívül ez nem egy elméleti dolog, hanem valami kézzelfogható eredmény születik belőle, és középiskolás korban az ilyen gyakorlati tevékenység nagyon ritka dolog. Ez olyan élmény, ami borzasztó nagy lökést tud adni a gyerekeknek, akár a továbbtanulás irányába is, de mindenképp hatalmas motiváció tud lenni, hogy összeraknak egy tudományosan is értékelhető dolgot. Az űrkutatás amúgy egy roppant gyorsan fejlődő terület, ami nagyon menő dolognak számít ennél a korosztálynál is.
– A srácok számára tehát egyértelmű előnyökkel jár a versenyen való részvétel, de miért éri meg a szponzoroknak hogy egy viszonylag szűk réteget érdeklő megmérettetést támogassanak?
Az a távlati cél, hogy minél több diák tanuljon tovább reál irányba STEM területen, a cégeknek is nagyon fontos mert jelenleg a legnagyobb probléma ezeknél a startupok-nál a szakember hiány. Világszinten egyre kevesebb magasan képzett mérnök és természettudományos végzettségű szakember van. Aki támogatja a versenyt, az gyakorlatilag az iparág jövőjét támogatja. Azt is lehet tudni, hogy a vezető ipari cégek már az egyetemen kimazsolázzák a legtehetségesebb hallgatókat, részmunkaidőben akár foglalkoztatják is őket, így sokkal megbízhatóbb, tapasztaltabb szakemberekhez jutnak és persze ez a másik oldalon a diákoknak is kedvező lehetőséget kínál. Annak a diáknak, aki végigvisz egy ilyen projectet, van affinitása mind a szakmához, mind a versenyhelyzetekhez. Bírja a monotonitást, széles látókörűen tud gondolkodni, tud önállóan ismereteket szerezni, hosszú távon kitartóan tud dolgozni egy feladaton, mindezek nem mindenkiről mondhatók el, főleg nem középiskolás korban.
– A szeptemberben induló következő versenyben lesz valamilyen változás?
– A szabályok maradnak, ezt bárki elolvashatja mind a mi, mind az ESA honlapján. A legtöbb csapatban azonban a diákok jelentős tanári segítségre szorulnak. A mentorok többnyire a saját tanáraik, de pedagógusokról tudjuk, hogy nagyon leterheltek, nagyon kevés pénzért dolgoznak, és nagyon motiváltnak kell lenni ahhoz, hogy egy ilyen versenyt végigcsináljanak. Ehhez szeretnénk minél több segítséget adni, hogy ne csak azok vegyenek részt, akik eddig is lelkesek voltak, hanem merjenek belevágni olyanok is, akiknek ez esetleg nem feltétlen esik egybe a komfortzónájukkal. Idén ezt már elkezdtük, mivel az egyik találkozón, míg a csapatoknak valamilyen előadás ment, addig a mentoroknak tartottunk egy moderált beszélgetést, így meg tudták osztani egymással a tapasztalataikat, és erről nagyon jó visszajelzéseket kaptunk. Ezért idén mentortréninget is tervezünk, ennek részletein jelenleg is dolgozunk.

Székely Anna Krisztina 2024.01.20 -án a CS24 műhold találkozón

Az idei tíz döntős csapatból a váci VCSZ Boronkay György Műszaki Technikum és Gimnázium CapySat csapata lett az első (Albert Bence, Boda Gábor Máté, Chrén András Ferenc, Garai Nándor Márton, Gollmer Henrik, Nagy Zsolt, mentor: Dr. Minda Mihály). Mint azt Székely Anna Krisztina kiemelte ők minden szempontból jók voltak, és összességében is kiemelkedtek a mezőnyből. Minden működött, volt plusz CanSat-jük, jó volt a kísérlet és a rádiókommunikáció, valamint csapatként is jól dolgoztak együtt. A verseny fő díjaként június elején Hollandiába utazhattak az ESA ESTECH központjában megrendezett két napos nemzetközi tapasztalatcserére. A rendezvényen amellett, hogy a csapatok bemutathatják saját CanSatjüket és annak kísérleti eredményeit, látogatást tehetnek a nagyközönség számára elzárt laborokban, de a csapat nevében nyilatkozó Boda Máté elmondta, hogy itt is a gyakorlati részt várják legjobban.

A 2024-es verseny győztese a CapySat csapat

Boda Máté:
– Lesz egy közös tervezős session program, ami párhuzamos tervezés vagy nem is tudom, hogy van magyarul pontosan. Mindenkinek valamilyen részfeladatot kell vállalnia, és néhány óra alatt kell egy űrmissziót összehozni. Nagyon kíváncsiak vagyunk, hogy itt mi lesz pontosan a feladat.
– A magyar döntőn milyen kísérletet tettek a CanSat-re?
– Viszonylag egyszerű dolgokat mértünk, hőmérséklet, páratartalom, légnyomás, gyorsulás, VOC szintek (szerves organikus szennyezőanyagok). Amikor a CanSat kikerült a rakétából akkor ez az érték megugrott, de a szenzor nagyon lassan reagált, szinte az egész repülés alatt ugyanazt mutatta, úgyhogy szerintem lassú volt a szenzor, és túl rövid a repülés, hogy pontos adatokat nyerjünk ki belőle. Ennek amúgy az lenne a lényege, hogy az aeroszolokat meg kipufogógázok által a légkörbe juttatott anyagokat detektáljuk.
– A döntőben minden úgy alakult, ahogy terveztétek?
– Voltak döccenők, pl. reggel miután leadtuk a CanSat-et és betették a rakétába akkor kicsit gondolkodtunk, hogy az SD kártyát lehet, hogy kifelejtettük. De végül kiderült, hogy nem és minden működött. Az fantasztikus érzés mikor elindul, de kicsit félelmetes is, mert nagyon sokat dolgoztunk vele, és nagyon gyorsan megy a rakéta, nem kis erők hatnak a CanSat-re, messze is van és nagyon izgalmas, hogy minden élje túl a kilövést meg a földet érést. De szuper látni, hogy amin fél évet dolgoztunk az működik, kapjuk az adatot és repül a rakétával.
– Hányan gondoljátok azt a csapatból ezek után, hogy űripari mérnökök lesztek?
– Gondolkodunk rajta mert ez most nagyon menő, de nekünk még egy év van az érettségiig, úgyhogy van idő átgondolni, mivel technikumban vagyunk negyedikesek még bármi lehetséges. Informatikát tanulunk, de én inkább mechatronikára mennék tovább, aztán meglátjuk, lehet, hogy valamilyen űreszközön is lehet efféle tudással dolgozni. Jövőre már nem indulhatunk, de én gondolkodom rajta, hogy esetleg mentorként segítek, ha az iskolánkból lesz induló csapat.
– Mi lehetett az erősségetek, amellyel meggyőztétek a zsűrit, hogy ti vagytok a legjobbak?
– Fontos lehetett, hogy viszonylag kiforrott volt az eszköz mire a döntőbe jutottunk. Sok időt fektettünk a tesztelésébe már korábban, az elején sietettük a fejlesztést, úgyhogy az év elejei találkozón nekünk már félig kész eszközünk volt, míg a többiek leginkább prototípusokat mutattak be. Tehát viszonylag fejlett volt, jól működött, voltak redundáns szenzorok, ez pl. kifejezetten tetszett a zsűrinek. A versenyben számít az is persze, hogy ki mennyire ért az egészhez, de azt is díjazzák, hogy ki mennyi munkát öl bele.
– Volt olyan feladat, amire esetleg jobban kell figyelni a következő versenyen?
– Nekünk a rádiózás volt egy kicsit mumus, mert hiába voltak nagyon érdekes előadások erről, ez a mai napig egy kicsit ilyen fekete doboz, hogy az egyik oldalon beküldünk valami adatot, a másik oldalon meg talán kijön talán nem. Végül ez is jól működött, de kicsit izgultunk miatta. Két előadás volt rádiózásból, az egyik bemutatta a modult, amit kaptunk a másik inkább tudományos szempontból közelítette meg, és részéletesen bevezetett a frekvenciákba meg ilyesmi elméleti részekbe. Lehet, hogy a kettő közé kellene belőni a szintet, és kicsit egyszerűbben elmondani a konkrét modul gyakorlati részét, hogy mit is kell csinálni vele.
– Mit tanácsolnál a jövő évben induló versenyzőknek, mi a siker titka ezen a versenyen? Ha összejön egy finoman szólva mértékkel kütyüfil társaság, akkor hogyan kell elindulni?
– Pontos titkos receptet nem tudok sajnos, de sokat segít az alapos tesztelés. Az elején összeraktunk mindenféle prototípusokat, amik nyilván nem fognak elsőre működni, és ezért kidobott időnek tűnhet, mert ezek nem fognak repülni. De egy halom adatot megtudunk, és az iteratív fejlesztés nekünk ugyanúgy, mint a SpaceX-nek is, jobban bevált: építünk ami összejön, teszteljük, levonjuk a következtetéseket és próbálunk fejleszteni rajta. A mi csapatunkban ketten az előző versenyen is részt vettünk, meg én régebb óta foglakozom elektronikával. Első körben azt tudom tanácsolni, hogy ne mindent akarjanak összeszerelni, hanem először csak egy hőmérőt kössenek a vezérlőegységre, és ennek kell utána nézni, hogy hogyan fog mérni, adatot továbbítani. Erre viszonylag egyszerű tutoriálok vannak az interneten, hogy hogyan lehet megoldani. A mi akkumulátorunk kissé túl van méretezve, de nem kell aggódni, még akkor is elfér minden a dobozban, ha nem épít az ember külön nyomtatott áramkört. Ha jól emlékszem erre volt is példa, hogy csak összedrótozták és akkor is elfért minden szükséges dolog a CanSat belsejében.

A döntő előtti utolsó simításokba még egy forrasztás is belefér

Az űrhírek iránt érdeklődő és a high-tech technológiában minden bizonnyal magas szinten képzett olvasók most biztos elgondolkodnak, miért tettem fel egy ilyen nem túl barátságos kérdést a győztesnek, hiszen ők egészen biztosan profik. Nos, ennek a versenynek éppen az az egyik lényege, hogy mindenféle előképzettség nélkül is bátran lehet nevezni, mint ahogy azt az egyik technikai különdíjat végül elnyert Parsec csapat is tette (Karinthy Frigyes Gimnázium, Budapest. Bacsó Ádám Gábor, Kovács Levente, Gombás Gergő, Szupkay Barnabás, Zéman Kata, mentor: Borbély András Péter). Szupkay Barnabás szerint hatalmas segítséget jelentettek a zsűri tagjai által tartott előadások, de ők bizony a mesterséges intelligencia segítségét is igénybe vették az összeszerelés egyes lépéseihez.

A Parsec csapat elhelyezi CanSat-jét a rakétában

Szupkay Barnabás
– Az elektronika meg a robotika nekünk teljesen sötét terület volt, és a programozáshoz is csak nagyon alapszinten értettünk. Ez annyiban azért egyszerűbb volt, mert az egyik csapattársunk a LogiSchoolnál kezdő csapatokat oktat. Ejtőernyővel viszont még sosem dolgoztunk. Én a mechanikai részhez valamelyest értettem, de azt is csak otthoni barkácsolásból, szóval azért ez elég mély víz volt az egész.
– Mennyit foglalkoztatok ezzel?
– Az elején sajnos elég keveset, de ez exponenciálisan növekedett, a végső hetekben volt, hogy nem aludtam, mert megsütöttünk egy áramkört és ki kellett javítani, ezért egész éjjel forrasztottam. A dokumentumok leadása miatt is a határidők előtt volt a legtöbb tesztelés. Nálunk az is plusz nehézség volt, hogy nem igazán találtunk megfelelő mentort, szóval ebből a szempontból is eléggé magunkra voltunk hagyva. Az oktatások és az internet nekünk is nagy segítség volt, de sokat használtuk a mesterséges intelligenciát is. A ChatGpt elektronikában nem annyira jó, de a TruXX AI sokat segített.
– Hogyan ellenőrizted, hogy amit mond, az tényleg úgy van-e?
– Fórumokon utána olvastam, mert pl. a Redditen sok infó van, pl. hogy egy egyszerű alkatrész mit csinál, és milyen tulajdonságai vannak, ezt simán wikipediaszerűen le tudta írni, viszont annál sokkal egyszerűbben és emészthetőbben. Aztán megnéztem, hogy mit írnak erről a fórumokon, összehasonlítottam, és ebből kijött egy közös igazság, ami mindkettőnél megegyezett. Előfordult, hogy valami fontos dolgot kihagyott az AI, de olvastam fórumon, akkor arra direkt rákérdeztem.
– Mi volt a másodlagos küldetésetek?
– Hosszú gondolkodás után egy irányított leszállás lett. Mivel elmondták az elején, hogy ezzel sokan próbálkoztak és eddig senkinek nem sikerült, végül azt a célt tűztük ki, hogy jó irányba fordítsuk, és a megadott célpont felé tudjuk irányítani egy siklóernyővel a CanSat-et. Itt az ejtőernyőnek nagyon nagy jelentősége volt, mert rájöttünk, hogy néhány milliméteres eltérés főleg ilyen kicsi méretben azt jelentette, hogy az eszköz spirális pályára kerül, és a földbe csapódik. Ezt sokat teszteltük, de még a végén is lehetett volna fejleszteni rajta. Technikailag úgy nézett kii, hogy volt egy kis motor a CanSat aljában és az ejtőernyő 4 huzaljából kettőt ez irányított, mint egy autó kormánya. Tehát a két huzal rá volt csavarva a motorra, és ahogy a motor forgott, úgy néhány milliméteres korrekciókra volt képes. Ezt a GPS-jel alapján vezéreltük, bizonyos időközönként megnézte, hogy honnan hova jutott el és ebből számolta ki az irányt, hogy mennyivel kell korrigálni.
– Mennyire sikerült a döntőben ezt úgy kivitelezni, ahogy elgondoltátok?
– Amikor először elindították és kikerült a rakétából akkor folyamatosan jött a jel róla, de vizuálisan nem tudtuk végig követni és azt hittük, hogy összeakadt a rakétával az ernyő. Ezért repülhettünk még egyszer. Ez tisztára olyan volt, mint egy Forma-1-es bokszutca-kiállás, behoztuk gyorsan feltöltöttük, lementettük az adatokat és már vitték is vissza a starthelyre. Második nekifutásra sajnos az ernyő megadta magát és tőből leszakadt az egész. Mivel az első repülést nem láttuk, csak az utolsó 200 méteren biztos, hogy szétvált az eszköz a rakétától ezért adtak még egy esélyt. A második fiaskó után ráadásul a CanSat-unk sem lett meg, ezért nagyon lehangoltan mentünk haza, de azért megnéztük mit lehet kihozni abból az adatmennyiségből, amit összegyűjtöttünk az első repülésből. Egészen addig veszett ügynek gondoltuk, míg a GPS adatait meg nem néztük és fel nem rajzoltuk egy térképre, mert akkor legnagyobb meglepetésünkre azt láttuk, hogy arra ment amerre mi szerettük volna. Még az is el volt mentve az SD kártyára, hogy mikor merre kell fordulnia, így ezt a GPS adatokkal összehasonlítva tudtuk bizonyítani, hogy elég jól végrehajtotta a küldetést. Ebből írtunk egy előadást a döntő második napjára és végül is, így a zsűri is elfogadta, hogy teljesítettük a feladatot, ráadásul elég jó közelítéssel, mert mi azt vártuk, hogy 100 méteres körben ér célt és ez végül kb. 130 méter lett.
– Miért nyertétek szerinted ti, az egyik technikai különdíjat?
– Összességében, ahogy a CanSat-ot megcsináltuk. Készítettünk saját nyomtatott áramkört így csak az akkumulátorból jött ki kábel és csak a motorba ment be. A 3D vázat is mi terveztük, illetve volt egy komplex ejtőernyőnk, amelyen egy csapattársunk otthon nagyon sokat dolgozott. A program is nagyon jól lett megírva, ez is több algoritmust futtatott egyszerre, úgyhogy ez is elég magas szintű volt.
– Mi az, amit tanácsként megfogalmaznál egy ilyen projectmunkához?
– A legfontosabb az időbeosztás, én azt mondanám, hogy minden határidőt tegyenek egy héttel hamarabbra, mert az biztos, hogy el fognak csúszni. Számtalanszor mondják az oktatáson, hogy ami tönkre mehet az tönkre fog menni, és ez tényleg így van. Ha van ütemterv azt mindenképp fontos betartani, hogy a végére ne kelljen éjszakázni. Nekünk normális tesztünk, tehát amikor az eszköz rendesen működött csak a kilövés előtti napon jött össze. A másik fontos dolog, hogy megfelelő kommunikáció legyen a részlegek között, és mindenki belelásson a másik munkájába. Ez azért fontos, hogy kompatibilisek legyenek a részegységek, és legalább alapszinten mindenki tudja, hogyha hiba van egy másik egységen, az hogyan hat az ő területére. Azt is javaslom, hogy menjenek a CanSatlab laborjaiba, mert nálunk még a szobám volt a labor ott volt a forrasztóállás, és hajnali egyig ott dolgoztunk. Ehhez képest az, hogy egy egyetemi laborba bemehetnek az hatalmas előny és ezzel a munka minősége is biztosan nagyot ugrik.

A BME Suborbitals felelt a rakétaindítás biztonságos kivitelezéséért

Mielőtt bemennénk az egyetemi laborokba, és megtudnánk, mi fán fog teremni a következő versenytől a CanSatLab, előbb ismerkedjünk meg az ismeretterjesztésért külön díjat elnyert Sat-Elite Assembly Team csapattal (Baranya Vármegyei Szakképzési Centrum Radnóti Miklós Közgazdasági Technikum, Pécs. Szigeti Gergely, Murányi Dániel,bKubik Máté Levente mentor: Szigeti Márton Gábor, Bodó Zsófia). Ezúttal a fiúk segítőjét, Szigeti Mártont kérdeztem, aki nem csak szülőként állt a kezdeményezés mellé, de mérnök-informatikus szaktudásával is támogatta a CanSat létrehozását.

A Sat-Elite Assembly Team (SEAT) csapat és Szigeti Márton mentor a díjkioszón

Szigeti Márton
– Jómagam szakmai, műszaki mentor voltam, de volt egy mentortársam is Bodó Zsófia, aki magas légköri ballonkutatással foglakozik Münchenben és kiválóan értett ahhoz, hogy egy ilyen CanSat néhány ezer méteres magasságban milyen légköri viszonyokba keveredik.
– Volt-e olyan feladat, ami kifejezetten nehézséget okozott?
– Az volt a nehézség, ami akár előnyként is felfogható, hiszen itt 3 érdeklődő középiskolás srácról volt szó, akiknek mindenféle fantasztikus ötleteik voltak. Emiatt nekem a legnagyobb feladat az volt, hogy visszarángassam őket a földre, ha szoftverfejlesztő mérnökként láttam, hogy egy ötlet nem megvalósítható vagy nem fog beleférni az időbe. Tehát az nagyon jó volt, hogy nagyon kreatívak voltak, de azt éppen ezzel a projecttel kezdték megtanulni, hogy egy ilyen komplex folyamatot átlássanak és meg tudják ítélni, hogy a realitás milyen keretek közé szorítja őket. Ez egyébként a verseny egyik legnagyobb hozadéka, hogy egyrészt végig tudtak vinni egy ilyen projectet, de azt is látták, hogy nem minden elképzelést lehet átültetni a gyakorlatba. Nekem az a véleményem, hogy egy mentornak segítenie kell megemészteni a srácoknak azt a tudást, amit az előadásokon kapnak. Nekünk pécsi csapatként külön nehézség volt, hogy mindig elutaztunk ezekre az összejövetelekre. Nem volt kötelező a jelenlét, de sokkal élvezetesebb meg interaktívabb, ha ott van az ember. Számomra nem volt teljesen ismeretlen a terület, de azért ilyen komplexen, ennyire mélyen, nekem is új volt. Volt, amikor hagytam a fiúkat rugózni egy problémán, olyan is volt, hogy nekem is utána kellett olvasni, meg együtt is próbáltunk kitalálni dolgokat. Más csapatokra is az volt a jellemző, hogy amikor már meg volt, hogy mit szeretnénk csinálni, az asztalon össze lett valahogy tákolva, és örültünk, hogy valahogy működik, akkor jött az, hogy ezt valahogy bele kell abba az üdítős doboz méretbe préselni. Ezen több csapat is elvérzett, és ez nekünk is azért nehéz volt, hogy egy ennyire kis méretre az egészet összepakolni. Ez kihívás volt, ez igazi mérnöki tervezői munka.
– Milyen kísérletet tettek végül a CanSat-be és milyen eredménnyel sikerült kivitelezni?
– Mi szerettünk volna egy igazi űrmisszióhoz hasonló gondolkodással nekiállni és mivel szeretnénk a következő versenyeken is indulni, ezért most azt tűztük ki célul, hogy ez egy előkészítő lépés. Ezért megpróbálunk minél több szenzort beletenni, hogy az így gyűjtött tapasztalatokat majd felhasználhassuk a következő versenyen. Nagyon fontos szempont volt a hibatűrő szenzorkezelés ez azt jelenti, ha kontakthiba vagy bármi miatt a repülés közben az egyik szenzorral probléma van, akkor ne haljon le az egész rendszer, hanem valamilyen módon megpróbálja ezt a szenzort feléleszteni. Ezen kívül megpróbálkoztunk a státusz-managementtel is, vagyis a CanSat naplózta, hogy éppen az állványon várakozik a kilövésre, emelkedési, vagy ereszkedési szakaszban van, illetve külön a földet érést. Ezeket nehéz egy szenzor értékére alapozni, mert lehet, hogy éppen ez a szenzor hibás vagy fals értéket mér, tehát ez is nagy kihívás volt, hogy több szenzor adataiból megállapítsuk ezeket a pontos státuszokat. Viszont ezt azért csináltuk, hogy egy hatékony energia-managementet lehessen a státuszok alapján megvalósítani, hiszen pl. a kamerás egységnek már nem kell működnie, amikor az eszköz leszállt, vagy amikor a rakétában várja a startot, de amikor elindult, akkor be kell kapcsolnia és másodpercenként fotókat kell készítenie. Volt a CanSat-ben GPS, és egy olyan szenzor, amellyel a térbeli elhelyezkedést kísértük figyelemmel. Sajnos a repülés napján ez utóbbi nem produkált értékelhető eredményt ezért voltak nehézségeink. A GPS adatok méréséből azonban volt még egy kísérletünk, a landolási ellipszis számolása, mert ahogy érkezik lefelé a CanSat és mérjük a magasságot úgy előre tudunk vetíteni egy landolási területet. Sajnos akkor, amikor ez fontos lett volna, az ereszkedés közben elment a telemetriai adatunk egy időre, ennek az okát még elemezzük. Amikor az eszközt megtaláltuk, és az SD kártyáról legyűjtöttük az adatokat akkor már ki tudtuk számolni, csak akkor már hiába. Volt egy kisfelbontású 2 megapixeles kameránk is, ami készített néhány képet, de anyagi, méretbeli meg súlykorlátozás miatt, csak ezt tudtuk beszerelni, de ezzel is tudtuk bizonyítani, hogy ereszkedés közben is tudunk néhány fotót kattintani. Úgyhogy annak ellenére, hogy voltak dolgok, amik nem működtek, nagyon elégedettek voltunk, a mérési tapasztalatok alapján nagyon bízunk benne, hogy a hiányosságokat a következő versenyre sikerül kiküszöbölni. Hat kritériumot állítottunk fel magunknak, abból kettő nem úgy sikerült, ahogy szerettük volna, de a másik négyet teljesítettük.
– Hogyan valósítottátok meg az ismeretterjesztést, – hiszen a különdíjat is ezért kaptátok?
– Létrehoztunk egy facebook csoportot, ahova az előkészületeket, a pesti utazásokat, nagyon aktívan dokumentáltuk fotókkal, rövidebb összefoglalókkal. Az volt a célunk, hogy aki ezt az oldalt követi az ne csak a végeredményről értesüljön, hanem menet közben is követhesse a folyamatot, hogyan készülünk fel, hogyan tesztelünk. Fontosnak tartottuk, hogy az érdeklődők belelássanak abba is, hogy hogyan jutunk el a célig. Amúgy éppen a dokumentálással szenvedtek meg legjobban a fiúk, mert ők azonnal bele akarták vetni magukat a sűrűjébe, hogy akkor forrasztás… De a mérnöki szakma lényege az alapos dokumentáció, és ezt szerencsére sikerült is megértetni velük. Ez nagyon fontos minden szoftveres meg hardveres területen, de az űrkutatásban meg mindenképpen. Az ismeretterjesztés meg adja magát, mert ha már az ember ennyit foglalkozik egy ilyen projecttel, akkor szeretnénk ha minél több diákhoz eljutna az infó, hogy nem lehetetlen középiskolás kísérletben műhold szimulációt összerakni, és érdemes is megpróbálni, mert nagyon sok tapasztalatot lehet szerezni.
– Idén a mentoroknak szeretnének plusz képzést indítani, esetleg ezzel kapcsolatban lenne ötleted, hogy hogyan lehetne ezt hatékonyan kivitelezni?
– Az, hogy a versenyen hogyan szerepelnek a csapatok, függ attól, hogy a csapattagok mennyire tudnak összedolgozni, mennyi szakmai előképzettségük van, de a mentorok tudásán is nagyon sok múlik és ez azért elég vegyes volt. Fontos lenne mindenekelőtt egy felmérés, hogy ki miben jártas és milyen plusz képzésre lenne szükség. Az, hogy a mi csapatunkban hárman voltunk az néha lelassította a munkát, nehezen tudtuk a feladatokat jól szétosztani. Egy nagyobb létszámú csapatban könnyebb minden feladatra dedikálni egy embert. Nálunk a három fő az egy kicsit kevés volt, ugyanakkor egyszerűbb volt koordinálni őket. Hat fős csapattal biztos én is nehezebben boldogultam volna, ezért azt gondolom, egy ilyen soft skill képzés, mint a csapatirányítás, mindenképp jól jöhet a mentoroknak.

A tudományos különdíjat nyert Seraph csapat „informatikai központja” a döntőn

A csapatmunkát és a feladatok elosztásának képességét külön tanulni kell. A szintén technikai különdíjas OnionSat csapatnak (Berzsenyi Dániel Gimnázum, Budapest. Pécsi Tamás, Dernovics Máté, Mihályffy Róbert, Kolláth Áron mentor: Virág Miklós Gergely) ezzel sem volt gondja. A velük készült interjúban a munkamegosztás koncepciójáról is beszéltek kicsit, de a fakultatív kísérletként bevállalt légkörfizikai kísérlet részletei is rendkívül érdekesek.

Életkép az OnionSAT csapatról

Pécsi Tamás
– Szélerősséget és szélirányokat, vagyis termikeket és turbulenciákat mértünk egy gyorsulásszenzorral és ennek az adatait ábrázoltuk különféle grafikonokon. A földi szeleket, vagy áramlásokat egy valódi műhold persze felülről vizsgálja, de ez egy jó előtanulmány ahhoz, hogy később egy űripari cégnél tervezni tudjunk bármilyen légkörfizikai kísérletet. Amúgy szerintem a legstrapabíróbb CanSat a miénk volt és bár ezen a versenyen csak egy kilométer magasra ment, de azt gondolom, hogy ha magasabbra küldhetnénk, akkor onnan is lehetne értékelhető adatokat nyerni és komolyabb időjárási kísérletet végezni. Ez olyan helyzetben is fontos lehet, ahol egy ember nem tud manuális méréseket végezni. Tudjuk pl. hogy egyre gyakoribbak a forgószelek, akár itt a Kárpát-medencében is. De a CanSat jelét több száz méterről lehet venni, meg lehetne csinálni, hogy több kilométer hatósugarú legyen, és így olyan helyek légköri viszonyait is vizsgálhatnánk, amik nehezen megközelíthetők a Földön.
– Mit gondoltok miért ti kaptátok az egyik technológiai különdíjasok?
– Konkrét indoklást nem kaptunk, mert pontozás volt, de mint mondtam ez egy nagyon masszív konstrukció lett. Ha izomból belevágtuk a betonba, akkor se történt komolyabb baja a váznak, meg az elektronikának, ezt sokat teszteltük. A programozásnak köszönhetően például repülés közben élőben grafikonokon kirajzolva láthattuk az adatokat, volt egy térkép a monitoron ahol real time tudtuk követni, hogy merre jár a CanSat, ennek következtében nagyjából két percig tartott megtalálni a földet érés után, mert tudtuk hol küldte az utolsó helyadatot. Volt egy olyan szoftveres megoldásunk is, ami más csapatoknak nem, mivel az összes adatot, ami élőben beérkezett a CanSat-tól, azt a saját weboldalunkra szintén valós időben feltöltöttük, így bárki bárhonnan élőben tudta követni, amúgy voltak is erre érdeklődők. Most is meg lehet nézni, mert interneten archív oldalként elérhető.
– Ha már ez szóba került, a CanSat verseny weboldalán is vannak oktatási segédanyagok, amit a szervezők tettek ki, ezek, mennyiben segítették a felkészülést?
– Egyrészt ezekből készültünk illetve az előadások is nagy segítséget jelentettek, mert pl. rádiótechnikával korábban nem foglalkoztunk, úgyhogy legalább megtudtuk ki az a cég, aki ilyet árul Magyarországon. Ez a LORA technológia itthon egyáltalán nem elterjedt, ezért ha nincs ez a képzés fogalmunk sem lett volna hova forduljunk, ahol szakértői segítséget kaphatunk. Ennek legalább az alapjaiba bele tudtunk kóstolni, és így kicsit könnyebb dolgunk volt. De mi az ejtőernyőt is magunknak készítettük és az a képzés is sokat segített ahol ezt a részét mutatták meg, mert ez egy nagyon hosszú, éjszakákba nyúló folyamat volt, hogy egy működőképes ejtőernyőt megvarrjunk. A hely szűke miatt nagyon kis felületű volt, és egy minimális hiba a varrásban az egészet működésképtelenné tette volna, úgyhogy tényleg nagyon sokat segítettek az oktatások.
– Hogyan osztottátok el a csapaton belül a feladatokat?
– Én a programozással foglalkoztam, és nem is gondoltam, hogy ez ennyire bonyolult. Több ezer sornyi kód van a műholdra és a hozzá tartozó szoftverekre. Az sem tette egyszerűbbé a helyzetet hogy ez még élőben is közvetítettük. Máté a nyomtatott áramkör tervezéséért és az ejtőernyőért volt felelős, de ez utóbbi olyan komplex project volt, hogy abban azért volt munkamegosztás. Egy 20 négyzetméteres mentőernyőből lett újrahasznosítva az anyaga, ezért a köteleken volt egy olyan varrat, amit szét kellett bontani, hogy aztán a nekünk megfelelő módon tudjuk elkészíteni. Robi a műholdhoz szükséges 3D modellek legyártását végezte, és az ő felelőssége volt, az integráció is, hogy ez az egész összeálljon és legyen egy működő CanSat-ünk.
– Milyen kísérletet terveztek a következő versenyre?
– Több másodlagos küldetés is van tervben, de van két technológiailag nehezebb elképzelésünk. Az egyik, ami még CanSat-tal senkinek nem sikerült, az az, hogy egy élő kameraképet szeretnénk közvetíteni. A másik pedig, hogy Pitot csővel mérjük a sebességet, amit eredetileg repülőgépekben használnak. Vannak a kötelező feladatok, de szeretnénk majd plusz szenzorokkal páratartalmat mérni, GPST beletenni, meg bármit, ami még belefér. Valószínűleg a szponzorainknak köszönhetően erre lesz is lehetőség, és a Detre Örs által ígért CanSatLab projectet is figyelemmel kísérjük, mert ő azt mondta, hogy ezzel egyébként nagyon drága technológiákhoz is hozzájuthatunk. Nekünk szerencsénk van, és emiatt nagy köszönettel tartozunk a szponzorainknak, mert olyan labort építhettünk, ami nagyban felgyorsította a fejlesztés folyamatát. Segítettek a nyomtatott áramkörök prototípusainak gyártásában, beszerezhettünk egy 3D nyomtatót, de vannak még számunkra is drága technológiák, amiket lehet, hogy majd a CanSatLab segítségével tudnánk elérni.

Minden CanSat verseny csúcspontja a rakétaindítás

De pontosan milyen eszközökkel és hogyan segíti a Detre Örs által ígért CanSatLab a műholdépítő versenyt? Detre Örs Hunor a James Webb Űrtávcső MIRI műszerének európai elektronikai vezetője 2023 elején került kapcsolatba a CanSat versennyel, és mint mondta, rájött, hogy ez az a kihívásszint, ami nagyon motiválja a gyerekeket.

Detre Örs a CanSat találkozón 2024.01.20-án

– Amikor egy csapat nekifog ennek a munkának, akkor az első két hónap arról szól, hogy mit csináljunk, és honnan szerezzünk 3D nyomtatót. A CanSatLab célja az, hogy minden csapat közelében legyen olyan helyszín, ahol megvannak ezek a technikai feltételek, és a szakemberek is akik segítenek. Szerencsére az egyetemek közül sokan önként jelentkeztek, hogy szeretnének csatlakozni a kezdeményezéshez. Jelenleg 12 egyetem és 20 cég van benne, a nagy városok közül pl. Győr, Szeged, Veszprém, Miskolc, Pécs, tehát ez a verseny nem Budapest központú. Szerencsére már Kolozsvárról is jelezték, hogy számíthatunk rájuk. Segítőink is vannak Erdélyből, tehát kialakult egy határon túli nagyszerű összefogás. A laborhelyszíneknél alapvető követelmény, hogy legyen egy forrasztópáka, egy 3D nyomtató és egy multiméter vagy oszcilloszkóp, de minden helyszínnek vannak helyi speciális lehetőségei, pl. fém-3D nyomtató, vagy hihetetlenül high-tech prototípus elektronikai labor, robotikus beültetési lehetőséggel. Természetesen a gyerekek a helyi mérnökök, kutatók segítségével tudnak dolgozni ezekkel az eszközökkel. Őszre a honlapunkon elérhető lesz egy interaktív térkép, ahol majd regisztrálni tudnak a helyszínekre. Heti kétszer két órát, minimum rá kell fordítani erre, de több laborhelyszín 16 órát is vállalt, négy vagy nyolc csapattal, attól függ mennyien jelentkeznek.
– Hogyan érhetők el ezek a speciális eszközök az ország távoli településeiről?
– Most tárgyalunk gyorspostacégekkel, hogy ki vállalja a logisztikai támogatásunkat a küldemények szállításával, így a csapatok bárhonnan használhatják más helyszínek különleges lehetőségeit, ezzel adódhat össze a laborhálózat, egy erős infrastrukturális hálózattá.
– Hasonló kezdeményezésekre korábban is volt példa.
– Az ország számos pontján, így pl. az ELTE-n is van két diáklabor hihetetlen jó programmal, de csak azoknak elérhető, akik oda tudnak menni. Úgyhogy mi ebben szeretnénk előrelépni, plusz később a CanSat mellett más STEM programokat is elindítanánk. Vannak ebben az országban nagyon jó LEGO-robotos, űrjárós, Mars-Roveres progamok, és ezeket az oktatási módszereket szeretnénk elterjeszteni. Az a lényeg, hogy egy-egy ilyen program ne csak néhány tucat gyerek számára legyen elérhető. Most a CanSat-tel indítunk, de később a szándékaink szerint sokkal többre lesz lehetőség. Sikerült elérni, hogy a CanSatLab 12 egyetemén, felvételi pontszámot jelent, ha valaki részt vesz a CanSat versenyen. A céges helyszíneken a mérnökök előadásokat fognak tartani, két szinten külön a középiskolásoknak külön az egyetemistáknak, – a győriek erre már elkészítettek egy képzési programot. Az egyetemi hallgatók hivatalos laborgyakorlat keretében mentorként fognak segíteni a középiskolásoknak.
– Mi lesz a te szereped ebben?
– Kis helyi csoportokat szeretnék szervezni, amelyek önállóan működnek, de időről időre egyeztetnénk, illetve megoldjuk a felmerülő problémákat. Illetve már most szervezzük az első CanSatLab és CubeSatLab tábort, amely a CanSat verseny döntős csapatainak egyik jutalma is egyben. Az NMHH és a BME legközelebbi közös Pocket CubeSat műholdján 4 modulhelyet ajánlottak fel, tehát egy igazi űreszközre tervezhetnek kísérletet a győztes csapatok. A táborban már az 5×5 cm-es mérőmodulok mérnöki modelljein fognak dolgozni. Erre augusztus elején Baján kerül sor, a IV. Űrkutató és Rakétafejlesztő táborral együtt, egy helyszínen. Oda már úgy kell jönniük, hogy működőképes demonstrációs modelljük van. Addigra a csapatoknak is össze kell állniuk, mert nem automatikusan a CanSates csapatok lesznek, hanem minimum 9 főnek kell együtt működnie. Így 3 ember az elektronikán, 3 a szoftveren-, és 3 a tesztelésen fog dolgozni. Ez azért fontos, mert olyan gyerekek kerülhetnek össze, akik nem feltétlen vannak egy városban, ami nagyon hasonlít a nagy nemzetközi projectekhez, hiszen a James Webb Teleszkóp is több mint száz városban épült. Tehát ezzel a csoportmunkát tanulják úgy, hogy nem egy városban élnek, ez is olyan alapvető űrkutatós skill amire később nagy szükségük lesz.

2025-ben is lesz ilyen csoportkép! Legyél rajta Te is!