Sobota 19. června 2021, svátek má Leoš
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 19. června 2021 Leoš

Začíná boj o orbity Země a cislunární prostor. Ve hře jsou i iontové motory

Americké letectvo zkoumá nové oběžné dráhy pro družice. V úvahu přichází zejména prostor pod nízkou oběžnou dráhou nebo mezi geostacionární dráhou a Měsícem, případně za ním. Hlavní motivací je soupeření s Čínou a Ruskem.

Satelit GPS Block IIIA | foto: USAF

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.

Autor:
  • Nejčtenější

Nainstalovali jsme uniklé Windows 11. Podívejte se, jak novinka vypadá

Měli jsme je vidět až 24. června, jenže Microsoftu unikl instalační soubor na internet. Neveřejné sestavení 21996.1 si...

Nástupce Windows 10 unikl na internet. Bude mít označení 11

Jak se blíží speciální akce Microsoftu, na níž má odhalit budoucnost Windows, objevují se úniky, které ukazují, jak by...

Windows 10 asi skončí. Co přijde po nich, není jisté

Již za devět dní bychom se mohli dozvědět, zda se společnost Microsoft rozhodla porušit své pravidlo a pokročit v...

Vypouštění CO2 začíná být drahé. Vyplatí se napumpovat ho pod zem?

Ceny emisních povolenek v Evropské unii letos několikanásobně vzrostly a citelně se začaly promítat do cen elektřiny....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Legendární drezína Muvka si zahrála i ve filmu Svatební cesta do Jiljí

Na jedné straně spektra hnacích drážních vozidel najdeme rychlíkové i těžké nákladní lokomotivy, na té druhé straně se...

Feri odešel s kryptoměnou za 3 miliony. Za peníze z mandátu, tvrdí

Premium Bývalý poslanec Dominik Feri stihl od začátku letošního roku do konce květnu nakoupit kryptoměnu v hodnotě přes 3...

Sledujeme začátek rituální sebevraždy lidstva, říká Čech s IQ 206

Premium Je jedním z nejchytřejších Čechů, ale jako robot nepůsobí. Při osobním setkání je Karel Kostka, vzděláním učitel,...

Z dětství jsem si nesla zranění, rodinu chceme, říká Gregor Brzobohatá

Premium Vítězka Miss World, topmodelka, zakladatelka nadace a influencerka Taťána Gregor Brzobohatá přijala další výzvu: právě...

  • Další z rubriky

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...

Protiletadlový Blowpipe měly za války o Falklandy obě strany. A obě zklamal

Stejně jako ve Spojených státech i v Británii se musela pěchota na konci padesátých let potýkat s hrozbou rychlých...

Německá chlouba šla při první ostré akci ke dnu. Před ní tam musel Hood

Německá bitevní loď Bismarck byla pýchou německého námořnictva, jejím úkolem bylo rozsévat zkázu v konvojích mířících...

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...

Primark v Praze otevřel: fronta až od koně, hasiči lidi ve vedru kropili

S ročním zpožděním způsobeným koronavirovými restrikcemi se na Václavském náměstí otevřela pobočka irského řetězce s...

Sledujeme začátek rituální sebevraždy lidstva, říká Čech s IQ 206

Premium Je jedním z nejchytřejších Čechů, ale jako robot nepůsobí. Při osobním setkání je Karel Kostka, vzděláním učitel,...

Dojemné parte Šafránkové. Nikde mě nehledejte, jsem všude, také tedy ve vás

Pozůstalí po herečce Libuši Šafránkové ve čtvrtek zveřejnili netradiční smuteční oznámení. Dominuje mu černobílá...

Nevěřím, že někdo dokáže být roky věrný, přiznává polyamorii Frühlingová

Iva Frühlingová (39) vydala novou píseň Moralisté, ve které se nepřímo přiznává k paralelním mileneckým vztahům....

Žena dala za dárce spermatu své úspory, teď vychovává postiženého syna

Nyní třiačtyřicetiletá Michele Elizaga z Arizony dlouhá léta čekala na pravého muže, se kterým by založila rodinu....