Ozbrojené složky Spojených států jsou na satelitech závislé. Používají je k navigaci, navádění zbraní, špionáži, průzkumu, mapování, spojení, sdílení taktických dat atd. Nejdůležitější potenciální protivníci USA – Čína a Rusko – si to uvědomují. Investují proto značné prostředky do výzkumu různých protisatelitních zbraní.
Mohou to být rakety k jejich sestřelování, nebo dokonce speciální družice, které ničí nepřátelské satelity přímo na oběžné dráze. Spojené státy se zase snaží vymyslet, jak své satelity ochránit. Jednou z možností je využívání nových oběžných drah.
Orbity kolem Země se dají klasifikovat množstvím způsobů. Snad nejpoužívanější je výška nad zemským povrchem, u eliptických drah jde o výšku jejich nejvzdálenějšího bodu (apogea).
Orbity z pásma mezi 160 a 2 tisíci kilometry se označují jako nízké oběžné dráhy LEO (Low Earth Orbit). Mezi 2 tisíci a 35 780 kilometry leží zóna středních drah MEO (Medium Earth orbit). Výška 35 780 kilometrů přísluší zvláštní skupině drah, označovaných jako geosynchronní GEO (Geosynchronous Orbit).
Oběžná rychlost
Provozovatelé satelitů nevyužívají všechna pásma stejně. Podle databáze americké Unie zainteresovaných vědců (Union of Concerned Scientists), obíhalo k 31. březnu 2020 okolo Země 2066 satelitů. Z toho 1192 družic kroužilo na LEO, 135 na MEO a 554 na GEO. Zbylé satelity obíhají po ještě vzdálenějších eliptických dráhách. Zdaleka nejvíc družic, přesně 1 327, bylo amerických, z čehož 192 sloužilo vojenským účelům. Nízká oběžná dráha je výhodná, poněvadž k vynesení satelitu není potřeba příliš energie. Má ale i svoje zápory.
V pásmu LEO se převalují zbytky plynů z atmosféry. Družice se o zbytky atmosféry brzdí, ztrácejí rychlost a začnou klesat. V praxi proto většina objektů lidské výroby v pásmu LEO obíhá nad 300 kilometry. Například Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) krouží ve výšce okolo 410 kilometrů. I tak potřebuje čas od času postrčit pomocí raketového motoru, aby se na své oběžné dráze udržela.
Čím níž satelit obíhá, tím rychleji se pohybuje okolo Země, což nemusí být vždy žádoucí. Oběžná rychlost ISS je 27 724 kilometrů za hodinu. Jeden oběh jí trvá jen 93 minut. V pásmu MEO se satelity pohybují pomaleji.
Synchronní dráhy
Zvláštním případem je orbita ve výšce 20 200 kilometrů. Satelit na ní oběhne Zemi za dvanáct hodin. Družice tak každý den přelétne nad dvěma stejnými body rovníku. Takové dráze se říká semisynchronní. Je velmi praktická. Používají ji GPS satelity.
Ještě zajímavější jsou už zmíněné geosynchronní oběžné dráhy ve výšce 35 780 kilometrů. Satelit na GEO oběhne Zemi přesně za jeden den. Pokud se pohybuje přímo nad rovníkem, visí z pohledu ze Země nad jedním místem. Této speciální dráze se říká geostacionární. Zpopularizoval ji britský spisovatel Arthur C. Clarke. Používají ji třeba meteorologické družice.
Americké letectvo se však zajímá o využití prostoru mimo popsané tradiční dráhy. Ve svém výzkumném ústavu AFRL (Air Force Research Laboratory) vytvořilo čtyři speciální týmy. Každý z nich má přijít s návrhem svých projektů. V červenci USAF jeden z týmů vybere a poskytne mu finance na další práci. O povaze návrhů toho zatím není moc známo.
Video: První nepovedený test dosažení LEO pomocí rakety vypuštěné z letadla. V budoucnu ale Virgin Orbit může získat velký podíl na vynášení satelitů na vLEO a LEO.
Velmi nízké oběžné dráhy
Minimálně jeden z týmů se bude zabývat myšlenkou satelitů obíhajících na tzv. velmi nízkých oběžných dráhách vLEO (very Low Earth Orbit).
Je to označení pro pásmo LEO mezi 200 a 300 kilometry. Udržet satelit v těchto výškách bylo donedávna nepraktické. Satelity bylo potřeba často pošťuchovat, aby neztrácely výšku vlivem odporu zbytků atmosférických plynů. Potřebovaly k tomu vlastní raketový motor. USAF však už nějakou dobu experimentuje s iontovými motory, které mohou provoz na vLEO usnadnit a zlevnit.
Ostatně vývoj špičkových iontových motorů pro „nízkooběžné“ družice probíhá i v České republice. Výzkumný a zkušební letecký ústav (VZLÚ) pracuje na speciálním iontovém motoru, který dokáže urychlovat zbytky atmosféry. Nepotřebuje tedy ke svému pohonu žádné vlastní palivo.
Cislunární prostor
Další možnost je využití tzv. cislunárního prostoru. Znamená to oblast mezi GEO a oběžnou dráhou Měsíce, případně kus za ní. Záměr nejspíš souvisí s čínským kosmickým programem. Peking se na Měsíc zvlášť zaměřuje. Dokonce plánuje let k Měsíci s lidskou posádkou. Loni v lednu přistála čínská sonda Čchang-e 4 jako první v dějinách na jeho odvrácené straně.
Další americký projekt, o němž byla řeč, je satelitní spojení v rámci aliančního datového protokolu Link 16. Protokol Link 16 slouží ke sdílení různých taktických dat mezi bojovými prvky NATO, ať už na moři, na zemi, ve vzduchu nebo ve vesmíru. Od nového roku protokol Link 16 využívají také české stíhačky Gripen.
K přenášení dat je ale třeba nerušený výhled (line-of-sight) bez překážek či zakřivení zemského povrchu. Úlohu vzdušných přepojovacích stanic plní například americké letouny E-11A (nedávno se jedno zřítilo v Afghánistánu). Přímé satelitní spojení je ale daleko praktičtější. Je možné, že k přenášení dat systému Link 16 poslouží komerční satelitní konstelace, jako je Starlink společnosti SpaceX.
Zdroje: The Drive, Breaking Defense, Earth Observatory, UCS
Článek vznikl pro web Armádní noviny a byl redakčně upraven. Původní text najdete zde.
