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 dítV 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 akcelerometryPřístroje 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.
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
Radek Peřestý Jiří Kraus
Vojtěch Zadražil Radek Lapáček |