Právě dnes, tedy 13. ledna roku 2023 si připomínáme rok od startu rakety Falcon 9 na sdílenou misi Transporter-3, při které byl (kromě desítek jiných družic) vynesen i český CubeSat VZLUSAT-2. Je tedy vhodné si jej na toto výročí připomenout a zrekapitulovat si jeho dosavadní misi – a opravdu toho nebylo málo, vždyť tato česká družice obkroužila Zemi téměř 5 800×. VZLUSAT-2 je jedinou českou družicí, která je schopna pořizovat snímky Zeměkoule ve vysokém rozlišení a Výzkumný a zkušební letecký ústav, který za družicí stojí, se nyní pochlubil snímky africké pouště, mraků nad Tichým oceánem, ale i Alp, nebo Prahy, či vodních nádrží Orlík a Nové Mlýny.

Ukázka veřejně dostupné telemetrie z českého CubeSatu VZLUSAT-2.
Zdroj: https://dashboard.satnogs.org/

VZLUSAT-2 je 3U CubeSat s rozměry 10 × 10 × 30 cm a hmotností 4 kg. Družice je (kromě jiného) schopna pořizovat barevné i černobílé snímky zemského povrchu. Díky polární oběžné dráze a přesnému stabilizačnímu / orientačnímu systému může pořídit snímek libovolného místa na světě.

Jelikož je Výzkumný a zkušební letecký ústav zapojen do celosvětové sítě pozemních stanic SatNOGS, může kdokoliv na internetu sledovat telemetrické údaje, které družice odesílá a jejichž příjem zajišťuje více než 50 stanic po celém světě.

Mraky nad Tichým oceánem. Jedna z prvních fotek, které družice VZLUSAT-2 pořídila, necelý
měsíc po startu 2. února 2022
Zdroj: VZLÚ

„Pořídit snímky konkrétního místa na Zemi se ukázalo jako velice komplikované. Družice se totiž v průběhu obletů kolem Země „kolíbá“ nebo rotuje kolem své osy. To je způsobeno zbytkovým nebo generovaným magnetickým polem na palubě družice. Na VZLUSAT-2 se nám ukázalo, že magnetické pole indukované průchodem proudu ze solárních panelů způsobí, že se družice samovolně nikdy nad Českou republikou nepodívá k zemskému povrchu,” vysvětluje Vladimír Dániel, vědec zapojený do vývoje VZLUSATu-2, ale i předcházejícího VZLUSATu-1.

Podle jeho slov je za účelem aktivního otočení VZLUSAT-2 vybaven systémem orientace a stabilizace založeném na silových setrvačnících a souboru senzorů. „Účelem mise bylo právě tento systém vyvíjený již na předchozí družici VZLUSAT-1 ověřit ve vesmíru. Nakonec to trvalo několik měsíců, byla nutná spolupráce celého týmu a několik úprav parametrů softwaru, abychom nakonec byli schopni družici řízeně natáčet. Nyní tak můžeme udělat snímek jakýmkoliv směrem. V tomto případě pak dosáhneme vysokého rozlišení s velikostí pixelu cca 40 m,” dodává Vladimír Dániel.

Poušť v centrální Africe pohledem VZLUSAT-2, 13. února 2022
Zdroj: VZLÚ

Před startem družice se plánovalo, že by životnost VZLUSAT-2 mohla být dva roky. Experti, kteří se na jejím vývoji podíleli, jsou však optimističtí a věří, že CubeSat bude fungovat déle. Ostatně má na co navazovat.

První fotografie území ČR pořízená družicí VZLUSAT-2, 7. září 2022
Zdroj: VZLÚ

Výzkumný a zkušební letecký ústav má na svém kontě také družici VZUSAT-1, který funguje už pět a půl roku. „Je to úžasné. Vyvinout samostatně družici bylo výzvou. Obětovali jsme na to spoustu času ve VZLÚ i společně s partnerskými firmami a univerzitami. To, že VZLUSAT-1 funguje dodnes, je pravděpodobně výsledkem práce a dlouhého testování celého systému. A také určitě trochu štěstí,“ říká Vladimír Dániel.

Jeho slova potvrzuje také generální ředitel VZLÚ Josef Kašpar: „Jsem rád, že VZLUSAT-1, který byl navržený jako technologická platforma pro vyzkoušení různých věcí, stále funguje a komunikuje s námi. To není úplně obvyklé. V této kategorii vydrží satelity něco málo přes rok. Pět a půl roku, pro tento typ satelitu, to je velký úspěch.“

Alpské ledovce pohledem VZLUSAT-2, 22. září 2022
Zdroj: VZLÚ

Ačkoliv se dnešní článek věnuje družici VZLUSAT-2, sluší se zmínit alespoň pár slov o její předchůdkyni, tedy družici VZLUSAT-1. Ta se na oběžnou dráhu dostala už 23. června roku 2017 na palubě indické rakety PSLV. Ačkoliv měla podle původních odhadů fungovat pouze jeden rok, stále má plně funkční systémy a na zemi posílá vědecká data. Může se také pyšnit titulem nejdéle fungující družice, která byla postavena v České republice.

Obě družice provozované VZLÚ mají především testovat nové technologie, které by v budoucnu mohly najít uplatnění na dalších (třeba i rozsáhlejších) českých kosmických projektech. Ty by mohly ještě lépe prokázat spolehlivost a vyspělost systémů od českých firem.

Vltava s přehradou Orlík pohledem VZLUSAT-2, 10. října 2022
Zdroj: VZLÚ

„Výzkumný a zkušební letecký ústav má v současné době na oběžné dráze dvě družice a zvládá technologie potřebné k jejich postavení. Máme ale další plány. Chceme vytvořit konstelaci čtyř družic a směřujeme tak do elitní skupiny států v tomto oboru. Současně počítáme s tím, že ani konstelace čtyř družic pro nás nebude „konečnou“ a že budeme pokračovat dál,“ vysvětluje Josef Kašpar.

CubeSat VZLUSAT-2 tedy má širší význam, než se na první pohled může zdát. Ostatně tahle rozměrově malá družice má své důležité místo v dlouhodobé české kosmické strategii SPACE2030.

Stavba a také následný provoz této nanodružice (do této kategorie patří, jelikož váží méně než 10 kilogramů) tak jednoznačně potvrdily, že Česká republika je schopna vytvořit družici, která je schopna zaznamenat obraz z kteréhokoli místa na světě. Za tuto nesnadno dosažitelnou schopnost družice vděčí výše zmíněnému pokročilému systému řízení své orientace v prostoru. Právě VZLUSAT-2 se stal první českou družicí, která byla tímto systémem vybavena.

Nádrž Nové Mlýny a pohraničí ČR, Slovenska a Rakouska pohledem VZLUSAT-2, 11. října 2022
Zdroj: VZLÚ

„V misi jsme se rovněž věnovali optickému systému a zpracování dat, díky spolupráci s firmami Eltvor a World From Space se dnes můžeme pochlubit tím, že máme plně ověřené technologie, které jsou připraveny pro další družice, které budou schopny dodávat mnohem kvalitnější snímky Země. Jsme velice rádi, že můžeme po roce na oběžné dráze říct, že projekt naplnil už téměř všechny stanovené cíle. Rozhodně je pro nás důležité, že jsme mohli zastřešit spolupráci mezi mnoha subjekty z České republiky. Dík patří našim partnerům, kterými jsou Spacemanic, esc Aerospace, TTS, s.r.o., Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o., ADVACAM s.r.o., Eltvor, Needronix, Konkoly Observatory a univerzity České vysoké učení technické v Praze, Západočeská univerzita v Plzni a Masarykova univerzita v Brně. Projekt podpořila Technologická agentura ČR a Ministerstvo průmyslu a obchodu,“ uzavřel ředitel divize Space VZLÚ Juraj Dudáš.

Praha pohledem VZLUSAT-2, 10. října 2022
Zdroj: VZLÚ

Zdroje informací:
VZLÚ

Zdroje obrázků:
VZLÚ