Neděle 13. června 2021, svátek má Antonín
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 13. června 2021 Antonín

ON-LINE: Češi oživili družici. Unikátní pohled do zákulisí vesmírného programu

aktualizováno  19:37
Tři družice SWARM prošly z pohledu Česka zatím nejtěžší zkouškou. Čeští odborníci totiž oživovali jednotlivé vědecké aparatury. Z počátku šlo vše podle plánu, pak však družice SWARM A nečekaně český akcelerometr vypnula. Vše jste mohli sledovat v on-line reportáži přímo z místa.

Umělecké ztvárnění letu družice Swarm, která měří magnetické pole Země. | foto: ESA

Češi Radek Peřestý a Jiří Kraus z VZLÚ (Výzkumný a zkušební letecký ústav, a.s.) odjeli ve středu ráno do řídicího střediska ESA v Darmstadtu v Německu. Odtud řídili zapínání "svých" přístrojů na třech družicích SWARM. Čekalo je 11 hodin práce a napětí, zda se všechno podaří. A vy jste mohli být celou dobu při tom.

Po celý den od 7 až do 17:00 jsme vám přinášeli v pravidelných intervalech aktuální zprávy přímo z řídicího střediska. Do redakce nám je zasílali manažer projektu Radek Peřestý a hlavní inženýr Jiří Kraus. Spojení s družicí bylo možné vždy jen jednou za 90 minut (doba oběhu kolem Země) a pouze po dobu několika málo minut.

V on-line reportáži se zprávy objevovaly vždy s několikaminutový zpožděním. Je to logické, vědci se museli nejprve věnovat družici a až teprve potom psát do redakce, jak to dopadlo.

Článek pro vás sepsal autor nejpovolanější, tedy Radek Peřestý.

Co se dnes bude ve vesmíru dít

V době od 5:14 UTC do 16:12 UTC (pro náš čas nutno přičíst jednu hodinu) budou postupně zapnuty akcelerometry, poté uvolněny testovací krychle a nakonec budou přijata data z jednoho obletu kolem Země. Vysvětlení jednotlivých pojmů viz text článku níže. 

Protože družice jsou tři a oblet Země trvá zhruba 90 minut, budou jednotlivé aktivity odděleny přestávkami o délce zhruba jedné a půl hodiny.

S každým přístrojem tedy budou provedeny tři úkony, což při sériovém provádění (až na dvě výjimky) dá celkové trvání 11 hodin.

Tomuto plánu bude přizpůsobena i aktualizace on-line reportáže.

Český expertní tým bude dnes sledovat v řídicím středisku Evropské kosmické agentury ESOC spuštění všech tří akcelerometrů, uvolnění testovací hmoty a zahájení pravidelných měření na oběžné dráze. V případě potřeby bude poskytovat technickou podporu generálnímu dodavateli družic německé firmě EADS Astrium.

Co vlastně do vesmíru z Česka odletělo?

V pátek 22. listopadu 2013 odstartovaly tři družice SWARM. Je to projekt Evropské kosmické agentury určený ke studiu magnetického pole Země. Každá z družic má na palubě český mikroakcelerometr pro měření velmi malých a pomalých zrychlení. Jsou to tři naše "dítka", dnes zhruba ve věku, kdy se lidé osamostatňují a vydávají na vlastní cestu životem.

České akcelerometry

Přístroje pro SWARM se vyvíjely a později vyráběly od roku 2005 do roku 2012. Zhotoveny byly celkem tři letové kusy a jeden inženýrský model určený k testování. Je to již čtvrtá generace akcelerometrů a první, která bude fungovat na vědecké misi renomované kosmické agentury (ESA).

Předchozí typy byly zkoušeny v rámci národních projektů na ruské družici Resurs (1992), na raketoplánu NASA (STS-79, 1996) a naposledy na české družici MIMOSA (2003).

Původní myšlenka měřit zrychlení na družicích se zrodila již v první polovině osmdesátých let minulého století na Astronomickém ústavu Akademie věd. První skutečné "plechové dítko" však spatřilo světlo světa až v roce 1992. Tedy před 21 lety. Od té doby vznikly další tři varianty přístroje, poslední (MAC04SW) pak přímo pro projekt SWARM.

Dnes (čtvrtek 28.11.2013) toto zařízení a nás čeká jakási "kosmická maturita", tedy zkouška v kosmických podmínkách, které žádnou chybu neodpouštějí a kterou bedlivě sleduje mnoho nezávislých pozorovatelů z evropské vědecké komunity.

A je to jako s každou zkouškou. Nikdo dopředu neví, jak to dopadne. Navíc "space is risky business" (vesmír je riskantní podnik - pozn. red.), to ví každý, kdo se v tomto oboru pohybuje.

Přístroj měří negravitační zrychlení menší než 10-4 ms-2 (jedna stotisícina tíhového zrychlení na povrchu Země) s citlivostí 10-8 ms-2, tedy o čtyři řády nižší. Tato citlivost je vykoupena poměrně pomalou odezvou přístroje na změny zrychlení. Frekvenční měřicí pásmo je od 0,1 Hz do 10-4 Hz. Přístroj váží 6,4 kg, má rozměry 18 × 21 × 35 centimetrů a spotřebu cca 6,5 W.

Komunikuje po datových linkách RS422 v plně duplexním režimu. Přístroj je schopen detekovat i úhlová zrychlení a v družicích je umístěn v těžišti, aby byly minimalizovány rušivé odstředivé síly.

Všechny tři družice Swarm před zabudováním do horního stupně rakety

Všechny tři družice Swarm před zabudováním do horního stupně rakety

Jak to celé funguje?

Princip měření je prostý. Používá se testovací hmota tvaru krychle, která je uzavřena v dutině uvnitř družice. Zatímco povrch družice je ovlivněn vnějšími silami (například odpor zbytků atmosféry při jejím rychlém pohybu), testovací hmota, která je izolována od vnějších sil pláštěm družice i přístroje, se pohybuje po ideální teoretické dráze.

Proč on-line reportáž?

Pečlivě jsme spolu s redakcí Technetu zvažovali, jestli je vůbec zajímavé se dělit se čtenáři o tento "technický zážitek". Nakonec jsme usoudili, že je tato akce natolik originální směsí trpělivého technického úsilí (nejen jednoho výzkumného ústavu, ale mnoha dalších českých podniků), dlouholetého očekávání a nadějí do budoucna, že on-line reportáž zaujme i širší publikum.

Budeme se snažit podělit se s vámi o naše poznatky i emoce. Jak už to bývá, rodiče jsou mnohem nervóznější než jejich dítka. A o tom našem plechovém se srdcem z křemíku si to troufám říci s jistotou.

To vede ke vzájemnému pohybu družice a testovací hmoty, což lze detekovat například přesnými kapacitními senzory. A protože působení vnějších sil je prakticky nepřetržité, je nutné polohu testovací krychle uvnitř dutiny kompenzovat regulační smyčkou tak, aby se nedotýkala stěn měřicí dutiny.

Potíž tohoto technického řešení je v tom, že se nedá ověřit v pozemních podmínkách a Česká republika nemá dostatečné technické nebo finanční prostředky pro pravidelné testy v reálném kosmickém prostředí (v našem případě v mikrogravitaci). Ostatní vlastnosti prostředí jsme schopni simulovat celkem dobře v našem ústavu.

Znalejší technici možná namítnou, že lze provést testovací parabolický let se stavem beztíže. Tady je však opět problém s citlivostí našeho zařízení, která je tak vysoká, že parabolický let není schopen poskytnout dostatečně kvalitní stav beztíže.

Kdo je kdo v českém týmu SWARM

  • Tým v řídicím středisku ESOC

Radek Peřestý
Manažer projektu. Od roku 1990 se podílel na organizaci vývoje, později na organizaci realizace a testování všech dosud existujících českých mikroakcelerometrů v kosmických experimentech Ruska, USA a ČR. V letech 1992-2004 zpracovával a vyhodnocoval data ze starších vývojových typů akcelerometru. Z ESOC bude zasílat informace o aktuálním vývoji.

Jiří Kraus
Hlavní inženýr přístroje ve VZLÚ. V letech 2008-2012 se podílel na vývoji, testování a pozemní kalibraci akcelerometrů pro družice SWARM. V ESOC bude kontrolovat povelové sekvence pro přístroje a hodnotit jejich odezvy. V případě potřeby bude navrhovat možná technická řešení.

  • Podpůrný tým ve VZLÚ:

Vojtěch Zadražil
Autor algoritmu pro zpracování dat z akcelerometru. V letech 2009-2012 optimalizoval postup získávání dat z měření akcelerometru. Bude se podílet na detailním zpracování dat získaných během prvních přeletů družic.

Radek Lapáček
Manažer kvality. V letech 2008-2012 se podílel na zajišťování, sledování a prokazování kvality odváděné práce na akcelerometrech pro SWARM. V případě nestandardních situací bude poskytovat podporu technickému týmu v ESOC při komunikaci se zákazníkem.

Autoři:
  • Nejčtenější

Některé funkce z Windows a Office zmizely. Připomeňte si ty nejhorší

Microsoft se v průběhu let v systému Windows zbavil celé řady funkcí. Některé byly zbytečné, jiné až otravné. Pojďme si...

Jak Izrael zničil irácký jaderný reaktor. Došlo i na spolupráci s Íránem

Izrael byl a je Arabům trnem v oku. K jeho zničení neváhali desítky let usilovat o získání jaderných zbraní. Na čele...

Snahy nepřátel pořídit si jaderné zbraně se rozhodl Izrael eliminovat

V létě 1981 přeoraly izraelské bomby irácký jaderný reaktor v Al Tuvajtě. Tím Saddámu Husajnovi na dlouhou dobu...

Nový objev ukazuje, že u moravského Štramberka plavali v moři krokodýli

Ve vápencových sedimentech v okolí Štramberka byly objeveny fosilní zuby nových druhohorních plazů. Přesné určení...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

První vzdušné tankování z dronu. Američané jsou zase o krok napřed

Letové testy tankovacího bezosádkového letounu Boeing MQ-25 Stingray mají za sebou významný milník. Vůbec poprvé v...

O antikoncepci už není takový zájem. Párový sex upadá, míní gynekolog

Premium „Všichni strašili, že bude upadat mravnost a ženy budou mít z dlouhodobého užívání pilulek zhoubná onemocnění jater....

Upřímnost fotbalové antihvězdy. Souček o tetování, rasismu i vyjídání ledničky

Premium Říká o sobě, že je obyčejný kluk z Brodu. Přitom si ho už stihla zamilovat fotbalová Anglie a Česko na něj spoléhá: na...

Poslední snímky: Abrhám testoval vozíček, Šafránková se ho snažila rozesmát

Premium Jak dnes žijí Josef Abrhám (81) a Libuše Šafránková (67)? O pohádkovém podzimu života bohužel nemůže být řeč, časopis...

  • Další z rubriky

Podívejte se, jak rychle se dá obléknout skafandr SpaceX v mikrogravitaci

Při přípravě na dubnové přeparkování kosmické lodi Crew Dragon Resilience z dokovacího portu IDA-2 na port IDA-3 nám...

SpaceX chystá na rok 2022 starty lodi Starship z mořské ropné plošiny

Již tomu je několik let, co Elon Musk oznámil, že jeho společnost postaví meziplanetární kosmickou loď, která se nyní...

Číně se jako druhému státu světa podařilo úspěšně přistát na Marsu

Čína jako druhý stát světa po USA úspěšně přistála na planetě Mars. Zvládla to přitom na první pokus. Pojízdná...

Čína se pochlubila prvními dvěma snímky z povrchu Marsu

Čína ve středu potvrdila úspěch své marsovské mise. Zveřejnila první dva snímky z povrchu rudé planety.

Pitný režim batolat: Na co rozhodně nezapomenout?
Pitný režim batolat: Na co rozhodně nezapomenout?

Letní dny jsou za rohem a s ním strašák všech rodičů: dehydratace miminek. Hlídat správný pitný režim je důležitý zvláště u dětí od 6. měsíců. Víte...

Manželka majitele Alzy promluvila o fungování firmy, se Zavoralem se rozvádí

Majitel tuzemského internetového gigantu Alza.cz Aleš Zavoral patří se svým jměním mezi nejbohatší Čechy. Na rozdíl od...

Sledujeme začátek rituální sebevraždy lidstva, říká Čech s nejvyšším IQ

Premium Oficiálně se považuje za nejchytřejšího Čecha. Jako robot ale nepůsobí. Při osobním setkání je Karel Kostka, vzděláním...

Datově neomezený tarif nebyl nikdy tak levný. Co na to konkurence?

Datově neomezené tarify mají v nabídce všichni tuzemští mobilní operátoři, avšak ve srovnání s běžnými tarify s...

Mladí by chtěli do penze v 60 letech. Mají jasno, jaký důchod jim postačí

Generace narozená po roce 1971 bude podle současných pravidel odcházet do penze v 65 letech. A to jak ženy, tak i muži....

Dušek: Očkovat se nenechám. Indiáni raději zemřeli, než se nechat zotročit

Jaroslav Dušek promluvil o svém rozhodnutí nenechat se očkovat vakcínou proti covidu-19. Herec, který nedávno oslavil...