Téměř každé dítě na této planetě ví, že první umělou družicí Země byl Sputnik – ti starší doplní, že to bylo roku 1957 za tehdejšího Sovětského svazu.
Jak si pořídit družiciJak prosté, milý Watsone. Udělat si ji sami, umíme-li to, nebo nechat udělat někým, kdo to umí, a zaplatit za to. V 50. letech dokázal vypustit družice vlastními silami jen Sovětský svaz (1957) a Spojené státy americké (1958), v polovině 60. let k nim přibyla Francie (1965). V 70. letech se to podařilo rovněž Japonsku (1970), Číně (1970) a Velké Británii (1971), v osmdesátých letech přibyla Indie (1980) a Izrael (1988), počátkem 21. století přibyl Irán (2009) a loni Severní Korea (2012). Aniž bychom snižovali význam některých dalších experimentů, samostatné družice vlastními raketami vypouštějí rovněž "pohrobci" SSSR (od 1992 Rusko a Ukrajina) a tak "napůl" se k nim řadí Jižní Korea (2013), která v Rusku zakoupila silný první stupeň a po připojení svého druhého stupně vypustila ze svého kosmodromu družici vlastní konstrukce. Těch pokusů, které se vymykají strohým tabulkám, je ostatně víc. Už v 60. letech vynesla raketa Sparta, což byl americký Redstone s dvěma připojenými stupni při posledním startu z australského kosmodromu Woomera (jindy je brán jako britský kosmodrom) malou australskou technickou družici WRESAT (1967). Podobně počátkem téhož roku vynesla italskou družici San Marco americká raketa Scout z italského kosmodromu, vybudovaného z plošiny (obdoba ropné), ukotvené na hladině zálivu v mezinárodních vodách poblíž Keni v Africe… Mnohé státy k družicím přišly ryze obchodním způsobem - u někoho zakoupily družici, u jiného start a na nich samých zůstala registrace názvu a praktické využívání. Příkladem může být Venezuela: v listopadu 2005 podepsala s Čínou smlouvu, podle níž jí China Great Wall Industry Corp. zařídila zkonstruování, výrobu, vyzkoušení a vypuštění telekomunikační družice o hmotnosti přes 5000 kg stejného typu, jako je čínská DFH-4. Vzlétla roku 2008 pod názvem VENESAT-1 alias "Simon Bolivar". Některé země nebo spíše jejich výzkumné ústavy družici zakoupily například u Surrey Satellite Technology Ltd. a alespoň minimálně se podílely na vybavení. Tato firma vznikla před čtvrt stoletím v rámci University of Surrey, specializuje se na malé družice o hmotnosti 50 až 70 kg a nyní je pod křídly skupiny Astrium – 1 % akcií zůstalo univerzitě. Jen v menší části zemí se opravdu samostatně zkonstruoval kompletní malý subsatelit této třídy. Mezi první takové patřilo Československo, jehož subsatelit Magion-1 z Geofyzikálního ústavu Akademie věd nás roku 1978 zařadil na 15. místo na světě. Byl navíc počátkem rozsáhlého programu výzkumu magnetosféry a ionosféry, prováděného subsatelity pod naší taktovkou. Počátkem 80. let jsme měli ideální příležitost anglickým družicím i obchodně konkurovat, kdyby nás nesvazovala socialistická neschopnost podnikat. |
Od té doby startovalo přes sedm tisíc dalších umělých družic (4 938. úspěšným startem byl let čínské kosmické lodi Shenzhou-10), ale jen nepatrná část družic se vydala na cestu nosnými raketami téhož státu.
Ekvádorská cesta ke hvězdám
Až dosud byly na dráhy kolem Země vyneseny menší nebo větší družice celkem 60 států (zatím poslední bylo Estonsko). Od roku 2003 bylo vypuštěno několik desítek maličkých družic kategorie nanosatelitů typu CubeSat, které jsou charakterizovány hmotností do 1,3 kg a rozměry 0,1 × 0,1 × 0,1 m (objem 1 litr). Obvykle byly vypouštěny jako vyvažovací doplněk hlavní družice (piggy-back), i když se v současnosti vyvíjejí i specializované nosné rakety s nosností kolem 20 kg na nízkou dráhu, které starty tohoto typu nanosatelitů umožní za rozumné ceny.
Vývoj této kategorie družic je dostupný i týmům vysokoškolských studentů a čerstvých absolventů, případně kvalifikovaných amatérů. Mnohdy je to první technická příležitost pro týmy z rozvojových států. Mezi takové zařazujeme i první samostatně vyvíjený a stavěný CubeSat z Ekvádoru. Jmenuje se NEE-01 PEGASO a kromě demonstrování technické dovednosti bylo cílem postavení maličké družice podnícení zájmu mládeže a studentů, ověření několika technických novinek a přenos záběrů Země z videokamery v přímém přenosu (tzv. reálném čase). Mikrominiaturizace mechaniky i elektroniky neobyčejně pokročila a to, na co bylo nutno mít kdysi družici o hmotnosti i několika set kilogramů, zvládnou nanosaty.
Konstrukce družice byla dokončena již roku 2010 s tím, že ji (spolu s dalšími nanosatelity) vynese ruská raketa Dněpr-1, avšak pro neustálé oddalování startu využili konstruktéři nakonec čínské nabídky, podpory ekvádorské vlády ve výši 700 tisíc dolarů a uskutečnili start raketou CZ-2D(2) dne 26. dubna 2013 z kosmodromu Jiuquan Satellite Launch Center (Ťiou-Čchüan wej-sing fa-še čung-sin), ležícím v severní provincii Gansu v nadmořské výšce kolem 1000 m (40° 57' s.š., 100° 17' v.d.), lokálně známém jako Kosmické město Východní vítr. Spolu s čínskou civilní družicí pro dálkový průzkum Země Gao Fen-1 o hmotnosti asi 1 000 kg (panchromatické snímky s rozlišením 2 m, multispektrální s rozlišením 8 m, širokoúhlé multispektrální s rozlišením 16 m) byly vyneseny tři nanosatelity.
Družice TurkSat–3USat o hmotnosti 3 kg studentů Istanbul Technical University je typu CubeSat 3U, má tvar hranolu o rozměrech 0,1 × 0,1× 0,3 m se stěnami pokrytými články sluneční baterie. Nese VHF/UHF transpondér pro testování hlasové komunikace a fotoaparát pro pořizování snímků Země. Po skončení aktivní činnosti se vysune rozkládací plachta, která urychlí zánik v atmosféře.
Družici CubeBug-1 o hmotnosti 2 kg postavili studenti argentinských univerzit za podpory ministerstva vědy, techniky a inovací a má rozměry 10 × 10 × 20 cm se stěnami pokrytými články sluneční baterie. Stabilizaci družice zajišťují silové setrvačníky. Družice nese palubní počítač a kameru s malým rozlišením; účelem letu je testování nového designu platformy CubeSat. Start byl rovněž původně plánován s raketou Dněpr-1.
První ekvádorská družice NEE (Nave Espacial Ecuatoriana)-01 PEGASO
NEE (Nave Espacial Ecuatoriana)-01 PEGASO je první družicí Ekvádoru. Vyvinula ji, postavila a provozuje ji Agencia Espacial Civil Ecuatoriana (EXA), založená v listopadu 2007 se sídlem v Santiago de Guayaquil. Je to plně ekvádorská družice bez jakékoliv pomoci ze zahraničí. S heslem "Ex Sominus Ad Astra" (od snu ke hvězdám) stála u zrodu malá skupinka nadšenců v čele s hlavní osobností EXA Ronnie Naderem, označovaným za prvního ekvádorského kosmonauta, protože v Rusku absolvoval příslušný výcvik (ale do vesmíru nikdy neletěl). Tým na projektu pracoval od dubna 2009 do konce roku 2010 a 4. dubna 2011 byl letový exemplář poprvé předveden novinářům a veřejnosti.
Minidružice je typu CubeSat 1U o hmotnosti 1,27 kg a má tvar krychle o rozměrech 0,1 x 0,1 x 0,1 m se dvěma rozkládacími panely slunečních baterií o rozpětí 0,75 m. Nese kamery pro snímkování ve viditelné a infračervené části spektra a řídící procesor, který ověřuje možnosti řízení spotřeby, stabilizace a zpracování dat. Získané snímky měly být určeny především pro vzdělávací účely.
Srážky v pustém vesmíru
První video z oběžné dráhy bylo přeneseno 16. května v 15:40 UT, ukazuje především území Venezuely a povodí Amazonie a aparatura fungovala spolehlivě. Avšak již 23. května došlo k nepříjemné situaci. V 05:38:17 ve výšce 640 km ve vzdálenosti asi 1 500 km východně od Madagaskaru došlo ke srážce maličké družice s oblakem částic kolem posledního stupně S5M s kapalinovým motorem RD-861 třístupňové nosné sovětské rakety Cyklon-3 alias 11K68 ukrajinské výroby (závod Južnoje), která v době studené války vynesla na dráhu kolem Země špionážní družici pro elektronický průzkum. To bylo dávno, 8. července 1985, družice dostala tehdy obvyklé všezahrnující označení Kosmos-1666 a teprve později jsme se dozvěděli o charakteru tohoto vojenského objektu: byl to satelit Celina-D č. 49 typu Ikar alias 11F619 o hmotnosti téměř 2 000 kg.
Logo mise první ekvádorské družice NEE-01 PEGASO
Riziko květnové srážky bylo oznámeno s předstihem 48 hodin, ale samozřejmě bez reálné možnosti jí zabránit. V prostoru kolem Země je v současnosti registrováno 22 tisíc objektů umělého původu větších než asi 10 cm, z toho 87 % je nefunkčních – a dvě třetiny z nich na nízkých drahách. Kolem půl milionu tělísek o velikosti 1 až 10 cm a stamiliony drobnějších částeček, než je centimetr. Při vzájemné rychlosti několika kilometrů za sekundu dovede i drobné "kosmické smetí" způsobit vážné problémy.
Podobná situace, avšak bez následků, postihla roku 2010 malý dánský subsatelit Ørsted (start 23. února 1999), který proletěl jen půl kilometru od pozůstatků po srážce družic Iridium 33 a Kosmos 2251, k níž došlo 10. února 2009.
Zvláště nutné je zajistit bezpečnost pilotovaných letů mezinárodní kosmické stanice ISS. To znamená hlídat především prostor kolem její dráhy a předpovědět, kdy se některý z nejméně 15 tisíc větších objektů dostane na kolizní dráhu. USAF Space Commands má uloženu databázi parametrů jejich drah na speciálním počítači a stále je porovnává s drahou ISS. Jakmile zjistí, že některý objekt se dostane do prostoru o rozměrech 40 × 80 × 80 km, v jehož středu se nachází stanice, je vydán příkaz k intenzivnímu sledování tohoto objektu s cílem maximálně upřesnit jeho dráhu. Pokud je 72 hodin před maximálním přiblížením objektu předpovězeno, že se vyskytne v prostoru o rozměrech 4 × 50 × 50 km, je o tom informováno ředitelství letu v Houstonu. Jestliže geometrie blízkého průletu se nezmění během dalších upřesnění dráhy objektu a pokud pravděpodobnost kolize se stanicí je větší než 0,01 %, je vydán pokyn k uskutečnění úhybného manévru stanice, zvaný COLA (COLlision Avoidance). Pro stanici ISS jsou manévry COLA od roku 1991 téměř každodenní záležitostí.
Tady se nejednalo o pilotovanou kosmickou loď a s ekvádorským minisatelitem, nešlo ani o přímo čelní srážku. Pegaso zřejmě nebyl zničen, ale došlo ke změně jeho polohy a snad i základní dráhy. Anténa ztratila orientaci v prostoru a družička se začala nekontrolovatelně převracet kolem dvou os, což znemožnilo jakoukoliv další komunikaci s ní - i když technici zatím nevzdávají úsilí o opětovné navázání radiového kontaktu. Sluší se připomenout, že náš Magion se technikům ozval až po 27 měsících podobných usilovných pokusů.
Tajemství úspěchu: znovu
Druhá, stejně velká ekvádorská nanodružice vlastní výroby (jedinou odchylkou je mírně odlišná montáž panelů slunečních baterií) byla dokončena v červnu 2012. NEE-002 KRYSAOR, vysílající kromě signálu "ID" morseovkou především video na frekvenci 910 MHz (33 cm), má do vesmíru startoval letos v srpnu raketou Dněpr-1.
Tento ukrajinsko-ruský třístupňový nosič vznikl přestavbou (výstižněji "přístavbou") dvoustupňové mezikontinentální rakety RS-20 (v kódu NATO SS-18, Rusko disponovalo asi 300 kusy tohoto typu). Dněpr-1 alias nosič 15A18 na skladovatelné kapalné pohonné látky (asym. dimethylhydrazin a oxid dusičitý) ve všech stupních, má hmotnost 210 tun, délku kolem 34 m a konstantní průměr 3 m.
Nosnost na nízkou dráhu je asi 3 600 kg, ovšem na dráhu ve výšce 800 km se stejným sklonem jen kolem 700 kg. Společnost Kosmotras nabízí tuto raketu za relativně příjemnou cenu, kdy kilogram družice stojí kolem 7 000 dolarů – zvlášť výhodné při startech sérií mikrosatelitů a nanosatelitů.
Ekvádorské nadšení by mohlo být podporou malým (a obvykle mladým) týmům i u nás při dokončení několika rozpracovaných českých CubeSatů. Bude česká vláda o mnoho chudší než ekvádorská?
