Mezinárodní vesmírná stanice plní řadu úkolů – probíhají na ní desítky experimentů, ale málokdo ví, že momentálně jediná obydlená stanice funguje také jako místo, ze kterého se do vesmíru dostávají družice. Čas od času ze své paluby vypustí náklad malých satelitů standardizovaných rozměrů, takzvaných cubesatů, které následně plní různorodé úkoly. Před pár dny se z paluby ISS na oběžnou dráhu vydala další várka cubesatů, které budou fotit naši planetu, ale také mají monitorovat námořní a leteckou dopravu. V dnešním článku si detailněji představíme jejich úkoly a zaměříme se i na samotné vypouštění těchto malých družic.

Pokud sáhneme do historie, pak zjistíme, že první cubesaty se z paluby ISS podařilo vypustit v roce 2012. Na počátku se k vypouštění používal japonský systém, ale poté přišla firma NanoRacks se systémem NRCSD (NanoRacks CubeSat Deployer). Ten se poprvé dostal ke slovu v únoru 2014, kdy došlo k vypuštění první várky 28 cubesatů Flock-1. NRCSD disponuje vypouštěcími komorami, z nichž každá dokáže pojmout šest základních kostek, ze kterých se cubesaty skládají. Jednoduchá matematika nám tak prozradí, že se do vypouštěcího zařízení mohou vejít dva 3U, tři 2U, nebo šest 1U cubesatů, případně kombinace těchto velikostí.

Na palubě japonské zásobovací lodi HTV-5 se na ISS dostalo hned 16 cubesatů – 14 patřilo do skupiny Planet Labs Dove a zbývající dva se jmenovaly AAUSat-5 a GOMX-3. Vypouštěcí zařízení bylo 1. října umístěno do sestavy MPEP (Multi-Purpose Experiment Platform), která už seděla na posuvné desce malé přechodové komory japonského experimentálního modulu.

V pátek 2. října bylo dokončeno vyčerpání vzduchu z přechodové komory a o víkendu se deska s vypouštěcím zařízením vysunula do otevřeného prostoru. Japonská manipulační paže (JRMS = Japanese Remote Manipulator System) následně uchopila sestavu MPEP, která se podle plánu uvolnila z posuvné desky. Manipulátor JRMS následně domanévroval do předem určené polohy, která zajišťovala, že se vypuštěné cubesaty nedostanou při dalších obězích na kolizní dráhu se stanicí.

Jako první byly vypuštěny cubesaty AAUSat-5 a GOMX-3 – přesně v pondělí 5. října v 16:05 našeho času. Cubesat AAUSat-5 vznikl na univerzitě v dánském Aalborgu, kde ho postavili studenti. Jeho název je zkratka, která v originále znamená Aalborg University Cubesat 5. Jde o nejmenší verzi cubesatu, tedy 1U. Jeho hlavní přístroj je hned dvojitý přijímač volně vysílaných dat z lodí na frekvenci 162 MHz (AIS = Automatic Identification System). Jeho úkolem je ověřit možnosti sběru těchto dat pomocí cubesatů. Každá loď vysílá signál, který informuje o její identifikaci, pozici, kurzu a rychlosti.

Tato data se vysílají hlavně pro pobřežní stanice, které na jeho základě monitorují lodní provoz na námořních trasách a snaží se v předstihu zabránit možným srážkám. Stejně tak je možné zareagovat na výrazné a neplánované změny rychlosti. Satelity ale dokáží sbírat AIS data z mnohem většího území, než přímořská stanoviště, která zachytí signál maximálně z dálky několika desítek kilometrů. Cubesat disponuje 32 MB RAM a 8 MB flash paměti. Data se ukládají na SD kartě a na Zemi se odesílají přes dvě antény na UHF frekvenci 437 MHz. Podle autorů je systém schopen zachytit 1000 informací za sekundu.

Satelit GONX-3 je 3U cubesat, jenž disponuje radiovým systémem zachytávajícím signály, které šíří komerční letadla (ADS-B = Automatic Dependent Surveillance-Broadcast). V těchto datech jsou zakódovány informace o ID označení letounu, jeho pozici, výšce a trase. Příjem signálu ADS-B je stále ve vývoji, protože systém zvládá pracovat jen na vzdálenost 150 kilometrů a není stavěný na zachytávání z oběžné dráhy. První testy ale již prokázaly, že satelity dokáží zachytávat tato data, která jsou mimořádně cenná především při letu nad pustými oblastmi jako jsou oceány. Pokud se systém osvědčí, dá se očekávat vypuštění velkého množství jednoúčelových satelitů, které pokryjí celý svět. Bylo by to neskonale levnější, než zřízení stejně výkonného systému na povrchu Země.

Za cubesatem GONX-3 stojí opět univerzita v dánském Aalborgu. Satelit dokáže nejen přijímat signál z letadel – jeho druhá část se zaměřuje na komunikační družice na geostacionární dráze. U nich měří sílu a kvalitu signálu v pásmu L. Třetí část obsahuje datový komunikátor v pásmu X, který dokáže přenášet velké objemy dat. Cubesat navíc testuje nové systémy jako třeba gyroskopy, nebo jemné sluneční senzory.

Všechny zbývající satelity patřily do skupiny Planet Labs Doves a šlo o 3U cubesaty. Technicky jde o pokračovatele programu Flock, který už na oběžnou dráhu kolem Země umístil několik desítek družic. Úkolem těchto satelitů je poskytovat snímky zemského povrchu ve formaci mnoha malých cubesatů. Díky tomu vznikají fotky s vysokým rozlišením, které společnost následně poskytuje komerčním zákazníkům. Jelikož jde o 3U cubesaty, každý NRCSD může najednou vypustit dvojici těchto satelitů. Páry satelitů Dove byly vypuštěny v úterý 6. října ve 3:15, 6:30, 10:31 a 13:45 našeho času. Zbytek byl vypuštěn ve středu ve 2:10 našeho času.

Další dávku cubesatů dopraví na ISS loď Cygnus při své čtvrté zásobovací misi. Možná si teď říkáte, zda není nebezpečné vypouštět na oběžnou dráhu v okolí pilotované stanice malé objekty. Cubesaty vypuštěné z paluby stanice ale pro ISS nejsou nebezpečné. Při odhozu totiž získají určitou rychlost – v řádu centimetrů až decimetrů za sekundu. Díky tomu neohrožují orbitální komplex, protože pro stanici jsou nebezpečné pouze objekty, které se vůči ní pohybují velkou rychlostí v řádu stovek metrů za sekundu a více. Ve výšce, kde stanice obíhá jsou navíc stále zbytky atmosféry, o které se cubesaty třou. Díky tomu se jejich oběžná dráha postupně snižuje a kvůli zkracování oběžné doby se tyto malé objekty stále více vzdalují stanici. Jejich životnost se většinou počítá na týdny až měsíce.

Posádka ale kromě vypouštění cubesatů měla i mnoho dalších úkolů – o vědeckém výzkumu je asi zbytečné hovořit, ale za zmínku stojí, že Scott Kelly a Kjell Lindgren začali připravovat skafandry, ve kterých na konci října a začátku listopadu vystoupí do volného prostoru, aby provedli údržbu stanice (výstupům se budeme v dalších dnech věnovat ve speciálním článku). S přípravami skafandrů pomáhal dvojici amerických astronautů i jejich japonský kolega Kimija Jui.

Trojice ruských kosmonautů také nezahálela – Sergej Volkov, Oleg Kononěnko a Michail Kornijenko dělali vědecké experimenty, údržbu modulů a přenášeli náklad. Sergej Volkov studoval impakty mikrometeoritů, magnetismus krystalů a různé techniky pozorování Země. Kononěnkovou prací bylo vykládání Progressu, který před pár dny dorazil ke stanici, s čímž mu pomáhal Kornijenko, který kromě jiného prováděl údržbářské práce.

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
https://blogs.nasa.gov/
http://spaceflight101.com/
http://spaceflight101.com/
http://spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/15633273-4-eng-GB/AAUSAT5_deployment_fullwidth.jpg
http://spaceflight101.com/…/39/2015/10/21877123202_1b17848035_k.jpg
http://www.space.aau.dk/aausat5/uploads/IMG_3520.jpg
http://104.131.251.97/…/sites/18/2015/09/4634061_orig.png
http://spaceflight101.com/…/sites/39/2015/10/flock2-vancise.jpg
http://blogs.nasa.gov/…/240/2015/10/exp45_100715_blog.jpg