Přípravy na páteční vypuštění první české nanodružice vrcholí

Myšlenka postavit vlastní malou družici vznikla ve VZLÚ již v roce 2011. Z původní ideje se v průběhu let vyvinul konkrétní cíl, kterým je otestovat několik komerčně i vědecky využitelných technologií na oběžné dráze. Vyvíjená nanodružice kategorie CubeSat má velikost dvou krychlí (2U) s typickými rozměry 10 × 10 × 10 cm, přičemž jedna krychle v sobě nese mechanizmus, který po vypuštění na oběžnou dráhu vysune obsah z nitra krychle do volného prostoru. Ve výsledku tak bude mít družice rozměry 10 × 10 × 35 cm a hmotnost 2 kg.

Ve VZLÚ na družici pracoval tým necelých deseti lidí pod vedením Ing. Vladimíra Dániela, Ph.D. Na projektu se podílí dalších pět českých firem (5M, HVM Plasma, Inovative System Technology, Rigaku a TTS) a tři univerzity (Univerzita Karlova, České vysoké učení technické a Západočeská univerzita). Celkem tak na projektu pracovalo kolem třicítky lidí. Ne celá družice však bude české výroby, některé komponenty VZLÚ zakoupilo od osvědčených zahraničních dodavatelů, firem ISIS a GomSpace. Financování stavby družice VZLUSat-1 stojí na pomezí veřejného a privátního modelu. Zhruba 30 % finančních nákladů je pokryto z vnitřních zdrojů VZLÚ, dalších 30 % od zúčastněných soukromých firem a 40 % tvoří podpora státu prostřednictvím dvou projektů Technologické agentury.

Družice VZLUSat-1 se stala součástí evropského projektu QB50, jehož primárním cílem je výzkum termosféry ve výškách od 200 do 380 km. Většina z družic projektu QB50 pro tyto účely ponese na palubě jeden ze tří typů vědeckých zařízení a český CubeSat není výjimkou. VZLUSat-1 na své palubě nese experimentální senzor pro měření koncentrace kyslíku (Flux-Φ-Probe Experiment – FIPEX), který vyvinula Technická univerzita Drážďany. Senzor bude sledovat časový vývoj koncentrace atomů a molekul kyslíku na nízké oběžné dráze. Získaná data pomohou ke zpřesnění modelů chování termosféry a lepší předpovědi vlivu atomárního kyslíku na konstrukce družic. Jakkoli jsou experimenty QB50 vědecky zajímavé, hlavní cíle VZLUSat-1 jsou odlišné.

Prvním úkolem bude otestovat chování a účinnost radiačního stínění kompozitového krytu palubní elektroniky, který v Kunovicích vyrobila firma 5M. Bude se tak dít pomocí sady senzorů umístěných na různých místech krytu. Odečtením odpovídajících hodnot z XRB diod měřících kosmické záření (5–60 keV) na vnější a vnitřní straně kompozitových panelů se zjistí míra stínění. Kromě XRB diod ponese družice jeden CdTe detektor záření vyvinutý na Fyzikálním ústavu Matematicko-fyzikální fakulty UK, který bude schopen měřit záření o energiích až do 300 keV. Tento detektor však nebude určen pro testování radiačního stínění panelů, účelem je pouze vyzkoušet jeho funkci v kosmickém prostoru. Na kompozitních panelech bude dále sledován průběh teploty a případné nežádoucí uvolňování molekul vodní páry a těkavých uhlovodíků z pryskyřic použitých v kompozitním materiálu. K tomu poslouží sada třiadvaceti teploměrů a sedmi detektorů molekul vody, respektive hydroxylových skupin.

Druhým úkolem VZLUSat-1 bude ověřit funkci soustavy rentgenové optiky v konstrukci přezdívané račí oko (Lobster Eye) pro energie 3–60 keV ve spojení s detektorem záření TimePix. Rentgenovou optiku vyrobila pražská firma Rigaku Innovative Technologies a detektor TimePix dodal Ústav technické a experimentální fyziky ČVUT. Jelikož dalekohled pro zaostření vyžaduje ohniskovou vzdálenost, kterou omezený prostor dvou krychlí CubeSatu nenabízí, družice nese vysouvací mechanizmus, který optickou soustavu vysune vně krychle do kosmického prostoru. Úkolem tohoto jednoduchého dalekohledu bude pořídit několik snímků Slunce, vyhodnotit jejich kvalitu (ostrost) a z ní odvodit požadavky na další úpravy a vývoj rentgenového dalekohledu.

Komunikace a obsluha družice VZLUSat-1 bude probíhat v radioamatérském pásmu na frekvenci 437,240 MHz z pozemní stanice umístěné na Západočeské univerzitě v Plzni. Aktuální data z družice bude možné sledovat online na příslušných webových stránkách https://www.pilsencube.zcu.cz/vzlusat1/.

Parametry oběžné dráhy VZLUSat-1 budou velmi podobné jako u hlavního vynášeného nákladu, tj. družice Cartosat 2E. Půjde o kruhovou retrográdní polární dráhu s perigeem a apogeem mezi 500 a 520 km a sklonem oběžné dráhy 97,5°. Jako první bude vypuštěn družice Cartosat 2E následována menšími družicemi NIUSAT a CE-SAT1. Až poté nastane okamžik pro vypuštění zbývajících 28 družic včetně českého VZLUSat-1 a slovenského skCUBE. Přesný čas jejich vypuštění není předem znám a proběhne někdy v čase od 17 minut do 23 minut a 19 sekund po startu nosné rakety PSLV.

Doufejme, že jak start nosné rakety, tak i vypuštění družic proběhne úspěšně a podaří se s nimi navázat komunikaci. Pátek 23. června 2017 se tak pak stane významným dnem v české i slovenské kosmonautice. Doposud se podařilo vypustit pět družic Magion (3 jako československé, dvě jako české) v letech 1978 až 1996 a českou družici MIMOSA v roce 2003.

Převzato: Česká kosmická kancelář