Z malého Česka se stává kosmická laboratoř s velkým vesmírným potenciálem a talentem. Už více než 50 firem se podílí na vývoji a výrobě hardwarových a softwarových řešení nejen pro evropské kosmické programy, ale i pro americkou NASA.

Roční příspěvek České republiky do Evropské kosmické agentury se od letošního roku zvýší na 1,6 miliardy korun ročně. Ale mnohem víc se vrací ve formě práce, zakázek a prestiže. A to všechno roste. Za 15 let, po které je Česko členem Evropské kosmické agentury, se české firmy, Akademie věd a vědecká pracoviště podílely na více než dvou desítkách družic a sond, které ESA realizovala – celkem pak na 500 projektech pod taktovou ESA. Svůj podíl má Česko také na přípravě 3 nosných raket a 30 vědeckých i ryze komerčních misí ESA.

Solar Orbiter i Curiosity

Ve vesmíru létají tisíce součástek, které vyrobily české firmy. Od malých filtrů, které nasávají vesmírnou atmosféru, přes kondenzátory na měsíčním vozítku Curiosity, po mechanická zařízení, jež umožňují otevírání a zavírání solárních panelů, po unikátní optiku nebo super lepidla.

Možná ten nejzásadnější projekt vylétl před třemi lety (10. února 2022) a každým dnem se blíží k cíli. Díky sondě Solar Orbiter Evropské kosmické agentury ESA, na jejíchž čtyřech z 10 vědeckých přístrojů pracovali Češi, každým dnem vidíme Slunce tak, jak jsme ho dosud nikdy neviděli – až nakonec spatříme i jeho póly.

Úspěšný rok 2022

Loňský rok byl nejplodnější v historii českých kosmických projektů. V lednu vyletěla české technologická nanodružice typu CubeSat Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu (VZLÚ) s názvem VZLUSAT-2 (o rozměrech 10 cm × 10 cm × 10 cm), která má ověřit technologie pro pozdější mise chystané české satelitní konstelace.

V dubnu k českým zařízením přibyla další miniaturní družice se stejnými mírami BDSAT2 buchlovické společnosti BD SENSORS, jenž má za cíl podpořit radioamatérskou komunitu HAM službami a aktivitami, a také ověřit nové technologie přímo ve vesmíru.

A v květnu vyletěl i loutkonaut Hurvínek v družici Planetum-1. Všechny vynesly rakety Falcon 9.

A vzhledem k tomu, že celkově jde už o 9., 10. a 11. družici s českým podpisem, tak jen vloni odstartovala celá třetina všech zařízení, což ukazuje, jak český kosmický průmysl dynamicky roste.

Hurvínek a Planetum-1

Družice Planetum-1 slouží nejen k popularizaci kosmického výzkumu, ale i ke sběru vědeckých dat. Přestože je poměrně malá, je elektronikou a měřící technikou natřískaná. Díky spolupráci s VZLÚ (Výzkumný a zkušební letecký ústav) má na palubě systém, který z Planetum-1 dělá nejlépe v prostoru orientovanou družici této velikosti na světě.

Orientační systém využívá data z výklopného magnetometru, slunečních detektrorů, ale i GPS. Pro případ selhání je v družici většina komponent dvakrát.

Systém pro řízení orientace

Je velmi precizní, družice se pomocí reakčních kol a elektromagnetických cívek dokáže natáčet v prostoru s přesností větší než 1°.

Sluneční senzor

Sluneční senzory určují orientaci v prostoru v době, kdy na družici svítí Slunce. Na všech šesti stranách jsou pro senzory malé průzory.

Komunikační systémy

Družice komunikuje se Zemí pomocí dvou antén. Kratší anténa pro UHF vysílání měří 571 milimetrů, delší pro VHF vysílání pak 1571 milimetrů.

Hlavní kamera

Snímá Zemi a okolní vesmír. Její rozlišení je 640 × 480 pixelů a zorné pole 56 °.

Hlavní počítače

Planetum-1 má dva hlavní počítače. Jeden řídí primárně kamery a druhý má na starost chod samotné družice. Procesor o frekvenci 16 MHz je 8× výkonnější než navigační počítač ve velitelském modulu Apolla 11.

Magnetometr

Aby nebylo měření ovlivněno elektromagnetickým zářením z přístrojů uvnitř družice, je systém magnetometru výklopný.

Systém napájení

Řídí napájení všech systémů a zároveň zabezpečuje nabíjení ze solárních panelů. Obsahuje Li-ion baterie o kapacitě 4000 mAh, což je přibližně kapacita, jakou má baterie mobilního telefonu. Totožná typ baterií letěl v roce 2018 k Marsu na cubesatech Marco.

Solární panely

Podle natočení družice ke Slunci dokážou dodávat až 4,5 wattu. Stejným příkonem by se dal nabít mobil za 5 hodin. Na těle Planetum-1 je jich celkem 10.

Družice Planetum-1 v číslech:

Hmotnost: 1269 g

Velikost: 10 × 10 × 10 cm

Dráha: polární, heliosynchronní

Sklon k rovníku: 97,5 °

Výška nad Zemí: 530 km

Doba letu okolo Země: 95 minut

Rychlost: 27 500 km/h

Data z vesmíru pro lepší život nejen v Praze

To, že je Česko pro (evropský) vesmír důležitý, souvisí i s agenturou EUSPA. Z jejích kanceláří v pražských Holešovic přes 200 zaměstnanců řídí programy evropského globálního družicového navigačního systému EGNOS (evropský systém pro pokrytí geostacionární navigací) a Galileo, program Copernicus pro pozorování Země a program Evropské unie pro družicovou komunikaci v rámci státní správy (GOVSATCOM).

A protože počet zaměstnanců se má až ztrojnásobit, EUSPA se přestěhuje do dvou let o pár kilometrů dál, na Palmovku. Přitom už teď jsou v hlavním městě technologie propojené s vesmírem opravdu všude. Jde o aplikace telefonů nebo systém chytrých měst.

„Všechny chytré systémy jsou nyní poháněny na základě dat z družic. Investice do vesmírných startupů jsou proto pro budoucnost velmi důležité,“ říká Marie Němečková z byznys inkubátoru Evropské vesmírné agentury (ESA BIC Czech Republic).

Příkladem jsou sdílená data o aktuálních polohách tramvají a autobusů v systémech, jako je IDOS nebo PID Lítačka.

Vesmírné technologie se podle slov kosmického inženýra z Pii Jana Lukačeviče dělí na takzvaný upstreame – tedy na to, co skutečně létá do vesmíru, jako jsou rakety, a downstreamem – neboli data, která se vracejí zpět.

„Co se týče downstreamu, tak je v Praze několik firem, které velmi rychle rostou a umějí analyzovat družicové snímky lépe než kdokoliv jiný na světě,“ míní Lukačevič.

Astronomové v Praze a mise ESA

V listopadu proběhl další ročník největšího vesmírného festivalu u nás Czech Space Week a v prosinci Astronomický ústav AV ČR ve spolupráci s Českým vysokým učením technickým (ČVUT) pořádaly konferenci AXRO 2022 (International Workshop on Astronomical X–Ray Optics).

Mluvilo se o rentgenové optice a její nejnovější technologii, která umožňuje detailnější pohled do hlubin vesmíru. Vědci na ní představili i přípravy několika misí Evropské kosmické agentury (ESA), kterých se spoluúčastní české týmy – třeba mise Athena a Theseus.

Athena…

Mise Athena je návrh kosmické rentgenové laboratoře určené ke zkoumání horkého a energetického vesmíru. Ta bude díky své mimořádné prostorové a spektrální citlivosti schopná studovat velmi vzdálené objekty, odkud záření letí na Zemi mnoho miliard let.

„To nám umožní podívat se zpět do minulosti a odpovědět tak na základní otázky, kterými se současná astronomie zabývá,“ konstatoval mluvčí Astronomického ústavu Pavel Suchan.

Původně byl start mise plánován na rok 2028, později byl odložen na rok 2031. Do vesmíru vynese satelit už nově připravovaná raketa Ariane 6, na které také dělají Češi. Athena následně bude nasměrovaná do tzv.

Lagrangeova libračního bodu L2 ve vzdálenosti asi 1,5 milionu kilometrů od Země.

…a Theseus

A pak odstartuje mise Theseus (asi 2032), která bude monitorovat tranzitní událost ve vysokoenergetickém vesmíru v rámci celé oblohy. Podle ESA mise slibuje kompletní zmapování záblesků záření gama v kosmu během první miliardy let jeho existence, což by mělo vnést více světla do chápání životního cyklu prvních hvězd.