Na początku maja studenci naszego Wydziału, Michał Kiedrzyński i Igor Januszkiewicz, wzięli udział w konferencji Small Satellites Systems and Services Symposium (4S) organizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną i CNES na Sardynii. Jest to jedna z kluczowych międzynarodowych konferencji w dziedzinie małych satelitów, podczas której przedstawiane są postępy we wiodących misjach je wykorzystujących, w tym prowadzonych przez ESA i NASA. Prezentowane są tam również wyniki najnowszych badań naukowych, praktyczne wnioski wyciągnięte z przeprowadzonych misji, a także nowe technologie i innowacyjne narzędzia stosowane w projektowaniu, analizie i eksploatacji statków kosmicznych.

Podczas sesji plenarnej studenci przedstawili artykuł pt. „GPU-Parallelised Orbit Propagation Tool for Determining the Impact of Propulsion and Pointing Reliability on PW-Sat3’s Collision Avoidance Capabilities„. Praca została napisana w ramach działalności w projekcie PW-Sat3 Studenckiego Koła Astronautycznego PW wraz z dwoma innymi studentami – Markiem Polewskim i Kamilem Koszarskim – oraz pod okiem dr. inż. Krzysztofa Kaczmarskiego. Opisuje ona opracowane przez studentów narzędzie OpenGPOP, służące do precyzyjnej, numerycznej propagacji tysięcy orbit okołoziemskich jednocześnie, z wykorzystaniem obliczeń zrównoleglonych na kartach graficznych. Rozwiązanie to pozwala na bardzo znaczące przyspieszenie symulacji wielu torów lotu względem tradycyjnych metod opartych na CPU, osiągając niemal 600-krotne skrócenie czasu obliczeń dla propagacji 10 000 obiektów.

Powodem opracowania narzędzia była potrzeba przeanalizowania skuteczności stworzonego przez zespół PW-Sat3 układu napędowego satelity, w obliczu niepewności związanych z mocą i kierunkiem generowanych impulsów. Po przygotowaniu modelu niepewności studenci przeprowadzili symulacje Monte Carlo, generując tysiące losowych wektorów prędkości z modelowanych rozkładów, a następnie wykorzystali OpenGPOP do obliczenia wynikowych orbit po kilkunastu godzinach symulowanego lotu. Analizy te dostarczyły miarodajnych wyników potwierdzających skuteczność napędu i stanowią istotny punkt odniesienia dla dalszego rozwoju misji, a także potwierdziły praktyczne zastosowanie stworzonego narzędzia.

Badania zostały wykonane przy wsparciu Ośrodka Obliczeniowego HPC na Wydziale Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej.