Konec japonské družice na supernízké dráze

Je dost dobře možné, že o japonské družici Tsubame alias SLATS (Super Low Altitude Test Satellite) většina našich čtenářů nikdy neslyšela. Zmínili jsme se o ní vlastně jen v Kosmotýdeníku, když startovala. Jelikož však byla vpravdě výjimečná, věnujeme jí samostatný článek alespoň nyní, kdy byla její mise oficiálně ukončena. Jejím úkolem bylo prověřit, zda dokáže pracovat na supernízké oběžné dráze kolem Země. Při své misi testovala kameru pro snímkování Země a iontovým pohonem bojovala proti silnému odporu zbytků atmosféry ve výšce pouhých 181 kilometrů.

Družice Cubame

Družice Cubame
Zdroj: http://space.skyrocket.de/

Japonský název Tsubame (českou transkripcí Cubame) se používá pro vlaštovku a stejnojmenná družice japonské kosmické agentury JAXA vstoupila 2. října do atmosféry poté, co sloužila téměř dva roky (jejímu startu se věnoval 275. díl Kosmotýdeníku). Během své služby prověřovala metody řízeného letu v oblastech, kde již pomalu začíná houstnout atmosféra, jejíž odpor zpomaluje družice, které se sem dostanou. Toto zpomalení pak jen urychluje jejich zánik v hustých vrstvách atmosféry.

Aby mohla družice Cubame fungovat tak dlouho, byla vybavena iontovým pohonem, který využíval elektrickou energii z fotovoltaických panelů a také zásobu xenonu. S pomocí tohoto pohonu družice stále zrychlovala, čímž kompenzovala zpomalující vliv odporu okolního prostředí. Jelikož se družice nacházela na velmi nízké dráze, mohla její palubní kamera vyzkoušet možnosti pořizování snímků měst  a venkova s vysokým rozlišením. Abychom byli názorní, je potřeba zdůraznit, že s vyloučením některých výjimek se většina družic snímkujících Zemi nachází ve výškách mezi 500 a 650 kilometry! Rozdíl oproti 180 kilometrové výšce družice Cubame je tedy extrémní.

Raketa H-2A právě vynáší dvě družice do vesmíru. Jednou z nich je i Cubame.

Raketa H-2A právě vynáší dvě družice do vesmíru. Jednou z nich je i Cubame.
Zdroj: https://asia.nikkei.com/

Družice je výtvorem japonské firmy Mitsubishi Electric Corp. a do vesmíru ji v prosinci roku 2017 vynesla raketa H-2A. Cubame se tehdy usadila na eliptické dráze s nejnižším bodem ve výšce 450 kilometrů. Pomocí vlastního pohonu se na začátku roku 2018 dostala na dráhu ve výšce 392 kilometrů. V této výšce se pozemní operátoři rozhodli šetřit pohonné médium a nechali další snižování oběžné dráhy na již zmíněném aerodynamickém odporu okolního prostředí. Cubame tak klesla do výšky 271 kilometrů.

Na této dráze družice aktivovala svůj iontový motor a po dobu jednoho měsíce tuto výšku udržovala. Po skončení této fáze byl iontový pohon opět deaktivován a sonda díky odporu atmosféry klesla do výšky 250 kilometrů. Když bylo vše v pořádku, přišlo další snížení na 240 a následně na 230 km. V každé uvedené výšce byl iontový motor aktivován a družice zde setrvala zhruba týden.

Vizualizace družice Cubame

Vizualizace družice Cubame
Zdroj: http://spaceflight101.com

Další výškou bylo 217 kilometrů, kde Cubame zůstala přibližně měsíc. V září následoval sestup do výšky 181 kilometrů, kde družice vydržela týden. Pak přišel další sestup do výšky 167 kilometrů, kde družice stabilizovala svou oběžnou dráhu na několik dní. V této výšce už tah iontového pohonu nestačil na vyrovnání okolního odporu a ke slovu musely přijít raketové motory na kapalné pohonné látky s vyšším tahem. Mise se však již chýlila ke konci a začátkem měsíce Cubame vstoupila do atmosféry, protože měla již splněné všechny experimenty.

Oba snímky stejné tokijské křižovatky pořídila stejná kamera na družici Cubame. Ten vlevo vznikl ve výšce 381 km, ten vpravo pak jen 181 km vysoko. Rozdíl v detailech je vidět na první pohled.

Oba snímky stejné tokijské křižovatky pořídila stejná kamera na družici Cubame. Ten vlevo vznikl ve výšce 381 km, ten vpravo pak jen 181 km vysoko. Rozdíl v detailech je vidět na první pohled.
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com

Budoucí družice využívající tuto velmi neobvyklou dráhu by nabízely celou řadu výhod – stačily by jim levnější snímkovací senzory, ale i vynesení na nižší dráhu je levnější. Menší kamera v nižší výšce by dokázala pořídit stejně kvalitní snímky jako silnější (a větší / dražší) kamera na družici na vyšší dráze. Podle JAXA by k vynesení na takto nízkou dráhu stačily i slabší / levnější rakety.

Cubame

Cubame
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Ale aby to nevypadalo, že snad byla družice Cubame průkopníkem provozu na supernízké dráze, musíme ještě v závěru článku vzpomenout na evropskou misi GOCE, která měla za úkol měřit zemské gravitační pole. Pro splnění tohoto úkolu bylo potřeba, aby byla co nejblíže zemskému povrchu. I ona dostala iontový motor a navíc měla i prvek, který na družicích moc často nevidíme – křidélka. Její mise trvala čtyři roky a skončila v roce 2013, když došly zásoby pohonných látek.

GOCE však nepořizovala fotografie, takže Cubame má v kapse prvenství v oboru snímkování ze supernízké oběžné dráhy. Na japonské sondě bychom před jejím zánikem našli také experimentální potah tepelné izolace, který měl sondu chránit před dalším, ale tentokrát mnohem méně známým nepřítelem v této oblasti – atomárním kyslíkem. Ten totiž dokáže velmi efektně poškodit izolaci na družicích. Podle JAXA byla mise Cubame úspěšná. Informace při ní získané mají být užitečné pro budoucí kosmické aplikace ve vědě i technologickém vývoji.

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/ac7053c951e1bc922cc6b6cdff1f3b3c.jpg
http://space.skyrocket.de/img_sat/slats__2.jpg
https://asia.nikkei.com/…/20171223-H2ARocket_article_main_image.jpg
http://spaceflight101.com/…/12/5c1f097871101c4c25195be345573350.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2019/10/slats_image.jpg
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/af53a287a507604572b90c001a185ad5.jpg

Konec japonské družice na supernízké dráze, 5.0 out of 5 based on 11 ratings
Pin It
(Visited 3 039 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (11 votes cast)
(Visited 3 039 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


19 komentářů ke článku “Konec japonské družice na supernízké dráze”

  1. Alois napsal:

    Atmosféra od samého počátku doslova hltá umělé družice. Navíc její hustota kolísá, doplatil na to příkladně Skylab. Ovšem čtvrtá umělá družice v historii, americký Vanguard-1, by stále měla být na orbitě.

  2. Broněk napsal:

    Nevyjde levněji lepší optika než tam přidávat iontový pohon? Také si myslím, že vyjde levněji se s někým svézt na vyšší oběžnou dráhu než letět sám na takto nízkou.

    • Dušan Majer napsal:

      V současné době máte pravdu, ale za pár let může být vše jinak. A právě proto jsou zde týmy, které myslí dopředu.

    • android napsal:

      Tak byl to hlavně test. Teď mají data a můžou porovnat co je levnější…

    • SFENCE napsal:

      Co jsem zaregistroval, tak nejlepsi snimkovaci satelity dneska jsou jiz omezeny, pokud jde o rozliseni, fyzikalnimi vlastnostmi sireni svetla vice nez technikou. Takze pokud by nekdo mel zajem o vetsi detaily, tak by nejspise nemel jinou moznost, nez proste snizit obeznou drahu.

      • Ondřej Štěpánek napsal:

        Prachy až na prvním místě. Rozlišení/světelnost/průměr primární čočky bude růst se čtvercem vzdálenosti. Hmotnost bude růst řádově “na třetí” = náklady = pokud vám jde o prachy, toto je nejlogičtější řešení. Myslím, že se za chvilku dočkáme poměrně aerodynamicky vymazlenejch družic 😀

        • Jiný Honza napsal:

          Co se týče teoretického rozlišení dalekohledu, to snad roste zhruba nepřímo úměrně vzdálenosti a přímo úměrně průměru “objektivu”. Světlost pak samozřejmě s druhou mocninou průměru.

          Jinými slovy, v poloviční výšce stačí poloviční průměr dalekohledu.

          • Ondřej Štěpánek napsal:

            Ano, máte pravdu. Omlouvám se, zamotal jsem do toho moc věcí. Průměr čočky 2x, plocha na 2. A i jak píšete dál – kvalita/možnosti optiky a elektroniky má být v rovnováze

      • Jiný Honza napsal:

        Tak pokud se bavíme o opravdu špičkových přístrojích, tam je kromě teoretického rozlišení daného průměrem zrcadla další problém atmosféra. A s tou toho snížením oběžné dráhy moc nenaděláte.

  3. Alois napsal:

    Vojáci budou stejně stále nejméně o generaci vpředu před civilním sektorem. Připomínám ódy na jedinečnost Hubbla a nakonec se ukázalo, že vojáci jeho bratříčky běžně používají a dokonce že se jim několik kusů povaluje ve skladech bez užitku.

    • SFENCE napsal:

      Domnivam se ze satelit konstruovany pro pozorovani Zeme stezi dosahne stejneych parametru jako satelit konstruovany pro pozorovani vzdalenych svetu, byt oba vychazi ze stejne konstrukce.
      Tedy je nepravdepodobne, ze by slo nejaky z neuzitecne se povalujicich kusu vzit, nahradit jim Hubble a ocekavat ze uvidi totez co Hubble.

    • Dušan Majer napsal:

      Rozhodující jsou samotné přístroje, ne optika.

      • Jiný Honza napsal:

        To je hodně odvážný výrok. 🙂

        Rozhodující je samozřejmě oboje, optika i “přístroje”. Ale limitující je obvykle ta optika. Ta má prostě svá fyzikální omezení, které lepší elektronikou nebo softwarem nepřekonáte.

        • Dušan Majer napsal:

          Bylo to myšleno tak, že přístroje, které jsou na armádních družicích KH-11 by byly pro pozorování vesmíru prakticky nevyužitelné. Jinými slovy – Hubble je unikátní především díky svým vědeckým přístrojům. To, že armáda využívá podobnou optiku neznamená, že by ty teleskopy byly využitelné pro kosmický výzkum, jak se pan Alois opět mylně snaží tvrdit.

          • Jiný Honza napsal:

            Ne Hubble je v první řadě unikátní díky průměru svého zrcadla. Musí to zrcadlo umět natáčet a perfektně stabilizovat, musí být schopen se přitom sám zásobovat energií, udržovat teplotní stabilitu a odesílat velká množství dat. A jistě mnoho dalších věcí. A většinu toho zdědil zdědil po KH-11.

            K tomu musí mít samozřejmě odpovídající kvalitu “přístrojů”. Ano, přístroje z armádní verze by byly nepoužitelné. Oni byly skoro nepoužitelné i některé ty astronomické, když mu zůstalo “armádní” zrcadlo.

          • Dušan Majer napsal:

            Právě proto jsem psal, že unikátnost Hubblea dělají jeho přístroje, které jej odlišují od KH-11, které mají k dispozici stejnou optiku.

  4. Brodský napsal:

    Třeba se budou časem budovat družice v supersonickém tvaru pro získání minimálního odporu vzduchu. Totéž platí pro sluneční panely ve tvaru křídel. Pak by družice mohla manévrovat jak letadlo. Sci-fi se meze nekladou.

Zanechte komentář