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.

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

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

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

v diskusi je 125 příspěvků

26. března 2024

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo...

Z jaderné triády zbyly Britům už jen ponorky. A ty musejí posílit

v diskusi je 76 příspěvků

27. března 2024

Jadernou triádu tvoří strategické bombardéry s jadernými zbraněmi, mezikontinentální balistické...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Rusko zastavilo odlet na ISS s první Běloruskou, letět měla i Američanka

v diskusi je 50 příspěvků

21. března 2024  10:23,  aktualizováno  14:26

Ve čtvrtek 21. března se necelých deset minut před půl třetí odpoledne měla vydat na Mezinárodní...

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 20 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Načapali jsme otesánka, který se velkého sousta nezalekne. Boeing 747-400F

v diskusi je 8 příspěvků

21. března 2024

Poté, co na Letiště Václava Havla Praha přestaly v barvách Qatar Airways létat nákladní Boeingy...

Dočasná raketa se po téměř 70 letech loučí. Nyní startuje naposledy

v diskusi jsou 2 příspěvky

28. března 2024  15:36

Tento čtvrtek stojí na startovací rampě mysu Canaveral poslední potomek raket Thor, nosič Delta IV...

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

v diskusi je 20 příspěvků

28. března 2024,  aktualizováno  11:41

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 20 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

Úspěšný let prototypu XB-1 vrací do hry cestování nadzvukovou rychlostí

v diskusi je 33 příspěvků

27. března 2024  17:17

Po více než dvaceti letech, od ukončení provozu letounu Concorde, se možná opět dočkáme nadzvukové...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...