Made in Česko:
České know-how ve vesmíru

Jedním z přístrojů, které se nacházejí na palubě satelitu, je rentgenový detektor. Ten obsahuje částicové kamery pro snímání ionizujícího záření. Hlavním řešitelem detektoru byla společnost esc Aerospace (ESC), s níž na projektu spolupracovala ČVUT – Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská (FJFI).

„Tyto dvě instituce původně společně vyvíjely detektor pro detekci ionizujícího záření, a z něj následně vytvořily částicovou kameru, která je jedním z přístrojů, letících na družici VZLUSat-2. A proč říkám družice? Tak je to totiž správně česky. Satelit je anglické slovo,“ vysvětluje Ing. Vladimír Dániel, Ph.D., z Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu, vedoucí projektu VZLUSat-2. A název nanodružice je podle jeho slov ustálený termín, který se používá pro družici o velikosti mezi 1–10 kg. VZLUSat-2 má velikost 10 x 10 x 33 cm a hmotnost 4 kg, takže je zhruba uprostřed tohoto rozmezí. A veškeré přístroje, které jsou na palubě umístěny, jsou pochopitelně také miniaturní.

Dalším přístrojem, cestujícím v družici, je detektor gama záblesků, které zpravidla znamenají výbuchy supernov v oblastech vzdáleného vesmíru. Ten vytvořili lidé z Masarykovy univerzity společně s maďarskou Konkoly Observatory.

„Třetím přístrojem, který nyní letí vesmírem, je přístroj na měření velice malých vlhkostí od firmy TTS,“ říká Vladimír Dániel. „Čtvrtým pak gama kamera pro sledování Slunce neboli pixelový CdTe gama detektor pro detekci Slunce nebo s možností snímání radiační mapy kosmického záření kolem Země. Ten společně vytvořily firmy Rigaku a Advacam.“

Posledním z „účastníků zájezdu“ jsou dvě kamery pro optický dálkový průzkum země, které vznikly ve spolupráci firem Eltvor a VZLÚ. „To jsou přístroje, které jsou v družici uloženy,“ říká Vladimír Dániel. „Dále jsme však spolupracovali i s firmami, které u nás ověřují své výrobky tím způsobem, že je umísťují přímo do platformy družice. Jedná se o společnosti Spacemanic, která dodala solární panely a GPSku. A dále společnost Neerdronix, která dodala sluneční senzory.“

„S vývojem jsme začali asi před třemi lety,“ vzpomíná Ing. Dániel. „Díly jsme nakoupili před zahájením stavby. Někdy jsme čekali až půl roku na dodání, ale jakmile jsme měli všechno připraveno, byli jsme schopni postavit družici z čistého stolu až do letového kusu a odevzdat k výstřelu za pouhých osm měsíců.“

Lidé z  VZLÚ již od samého začátku měli v hlavních obrysech jasno v otázce, s kým budou na projektu spolupracovat a které přístroje bude družice obsahovat. Například nemohl chybět unikátní RTG detekční přístroj od firem Rigaku a Advacam, podobný tomu, který byl umístěn na předchozí misi VZLUSat-1 a stále ve vesmíru funguje. Již pátým rokem vytváří radiační mapy Země v měkkém rentgenovém spektru. V současné době se jedná o nejdéle žijící a funkční družici této velikosti, a to díky speciálnímu radiačnímu štítu, vyvinutému firmami Rigaku a 5M Kunovice.

„V průběhu projektu však nastal jeden poměrně velký zvrat,“ vypráví Vladimír Dániel. „Původně jsme plánovali, že budeme mít vysílání v UHF, což je vysílání na nízkých frekvencích, kde je přenos dat omezený, a mimoto také v S-band, tedy S-band downlink, kde je přenos dat i 10krát rychlejší, abychom mohli získat jejich maximum a také je dostat na Zemi. Koupili jsme pro tento účel zařízení od externí firmy, která není z ČR. A po půlroce oživování, zkoušení a testování zařízení se v jednom okamžiku ukázalo, že když jej připojíme do sestavy, tak nám de facto resetuje celý systém, celou družici. Stáli jsme tedy před těžkou otázkou, jestli dovyvineme koupené zařízení, nebo jej prostě nepoužijeme. Bohužel čas byl neúprosný, takže jsme se nakonec rozhodli ono zařízení nepoužít. VZLUSat-2 má tedy k dispozici jen vysílání v UHF, které bylo původně plánováno pouze jako základní. Rozšířili jsme však své možnosti shazování datových balíčků kdekoli na Zemi prostřednictvím využití radioamatérských stanic po celém světě. Ty pak data prostřednictvím internetu posílají z celého světa nám do ČR.“

Ačkoli by se dalo předpokládat, že takto náročný projekt bude financován buď některou společností z komerční sféry, nebo třeba vládou, v případě tohoto projektu tomu tak nebylo. „VZLUSat-2 jsme financovali jednak z vlastních zdrojů z rozpočtu Ministerstva průmyslu a obchodu pro rozvoj výzkumné organizace, přičemž se na financování také podílelo konsorcium ESC a ČVUT z projektu Technologické agentury ČR,“ říká Vladimír Dániel.

Většina přístrojů, které družice obsahuje, jsou podle Dánielových slov tzv. demonstrátory. To znamená, že jde o první kusy svého druhu, které se kdy do vesmíru dostaly, a slouží především k ověření technologie samotné. Tvůrci současně očekávají, že některá zařízení budou mít konkrétní vědecké přínosy a publikační výstupy, například v rámci zúčastněných univerzit.

„Lze hovořit i o komerčním přínosu,“ vysvětluje Ing. Dániel. „Jde totiž o to, že pokud nemáte přístroj ověřený ve vesmíru, tak se velmi špatně diskutuje se zákazníky ohledně certifikace a ověření jeho vlastností. Existuje sice možnost, že projdete vývojem, který je například dotován Evropskou kosmickou agenturou a poté při splnění extrémně náročných podmínek řízení kvality lze doložit, že ten výrobek opravdu splňuje dané požadavky a dělá to, co výrobce deklaruje. A druhou variantou je, že jej prostě rovnou vystřelíte do vesmíru a ověříte vše potřebné přímo v kosmu. A to je ta varianta, kterou jsme zvolili my, podobně jako to dělá například firma SpaceX.“

Je plánováno, že VZLUSat-2 zůstane ve vesmíru zhruba 16 let. Jeho dráha je z 99 % předem dána raketou, která jej vynesla, protože družice neobsahuje palivo, a tudíž nelze po jejím vypuštění dělat žádné korekce dráhy.

„Naše družice létá v podstatě dokola, stále v jednom směru na dráze přikloněné vždy ke Slunci. To znamená, že létá vzhledem k pozici Slunce pořád ve stejné rovině a Země se pod ní otáčí. Představme si to jako například Měsíc, který letí vesmírem spolu se Zemí,“ vysvětluje Vladimír Dániel.

Vzhledem k tomu, jak je družice malá, nakonec shoří v atmosféře. „Ona celých těch 16 let padá,“ přibližuje Ing. Dániel. „Teď je ve výšce asi 525 km, a to padání je zpočátku velmi pomalé, třeba jen 5 km za rok. Během posledního půlroku však spadne ze zhruba 450 km až úplně dolů.“

Tým z Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu však rozhodně nemíní čekat s dalším projektem 16 let. „Již nyní plánujeme následovníky této družice,“ říká Vladimír Dániel. „Nevím, jestli to bude VZLUSat-3, protože teď pracujeme na několika projektech větších družic, které se možná nebudou jmenovat VZLUSat. Je však možné, že během vývoje těchto družic, předpokládám tak během tří let, postavíme ještě nějakou menší družici jako předskokana.“