Česká družice VZLUSAT-1 vzlétla do vesmíru

Zvýšený mediální zájem v několika zemích vyvolal start indické rakety PSLV, která odstartovala z kosmodromu Šríharikota na východním pobřeží Indie v pátek 23. června 2017 v 9:29 místního času, tj. ve 3:59 světového času UTC a 5:59 středoevropského letního času. Primárním nákladem byla družice dálkového průzkumu Země Cartosat-2E, sekundárním například česká družice VZLUSAT-1 a první slovenská a první lotyšská družice. Cartosat-2E je už sedmou vypuštěnou družicí ze série indických družic Cartosat. Tato družice bude pořizovat z výšky 505 km nad Zemí černobílá obrazová data s rozlišením podrobností 65 cm a multispektrálním radiometrem HRMX barevná obrazová data ve čtyřech pásmech vlnových délek.

Družice Cartosat-2E indické kosmické agentury ISRO byla se svou hmotností 712 kg nejtěžším tělesem v nákladovém prostoru rakety PSLV-XL a na oběžnou dráhu byla vypuštěna jako první v čase 6 minut a 18 sekund po startu rakety z indického pobřeží. Několik sekund po Cartosatu pak nákladový prostor opustila indická družice NIUSAT zkonstruovaná studenty univerzity NIU v indickém státě Tamilnádu. Družice NIUSAT má hmotnost 15 kg a bude pořizovat barevná obrazová data povrchu Země. Po vypuštění NIUSATu následovalo během několika minut vypuštění zbývajících družic tvořících sekundární náklad využívající zbývající volné místo v nákladovém prostoru rakety, který je v rámci komerční kosmonautiky nabízen pro umístění malých družic univerzitám, firmám a agenturám vlastním i zahraničním. V tomto případě se jednalo o dalších 29 družic pocházejících ze 14 různých zemí. Celková hmotnost všech družic na palubě byla 955 kg.
Zvýšený zájem o tento start nezpůsobil celkový počet jedním letem vynesených tří desítek družic, protože skutečně rekordního počtu 104 najednou vynesených družic dosáhla raketa PSLVXL při svém letu už v únoru 2017, ani jejich celková hmotnost nebo vlastnosti, ale především to, že některé z těchto malých družic jsou určitými milníky ve stavbě družic v jejich mateřských zemích.

Česká družice VZLUSAT-1

Pro Českou republiku je významné, že mezi vynesenými družicemi byla i družice VZLUSAT-1, která vznikla ve Výzkumném a zkušebním leteckém ústavu v Praze ve spolupráci s pěti českými firmami a třemi českými univerzitami (Karlovou univerzitou, Českým vysokým učením technickým a Západočeskou univerzitou). Družice má hmotnost 2 kg a je to konstrukčně tzv. dvojitý CubeSat, tj. její kostru tvoří dvě spojené kostky, každá o hraně 10 cm. V přepravní podobě má tedy délku 20 cm, po vypuštění na oběžnou dráhu se odklopí sluneční panel a vysune optika miniaturizovaného rentgenového dalekohledu, čímž se její provozní rozměry zvětší na 10 x 10 x 35 cm. Testování optiky tohoto dalekohledu typu "račí oko" je jedním z úkolů družice, dalekohledem by se mělo podařit pořídit několik pokusných snímků Slunce a podle jejich kvality pak bude případně upravena konstrukce dalekohledu a nasměrován další vývoj speciální rentgenové optiky.
Za hlavní cíl družice VZLUSAT-1 je jejími konstruktéry považováno otestování vlastností a kvalit nového kompozitního materiálu pro radiační štíty, které jsou nutné pro ochranu elektroniky (případně i lidské posádky) před kosmickou radiací. Družice je vybavena několika detektory záření, které budou sloužit pro splnění tohoto primárního úkolu nebo i pro otestování jejich vlastní funkčnosti v kosmickém prostoru.
Dalším důležitým přístrojem na družici VZLUSAT1 je experimentální senzor FIPEX pro měření koncentrace molekulárního a atomárního kyslíku na nízké oběžné dráze v oblasti termosféry. Termosféra je vrstva zemské atmosféry zhruba od výšky 80 km do 500 až 700 km nad Zemí. Hustota vzduchu je zde už natolik nízká, že není měřitelná běžnými metodami, ale ovlivňuje družice, které v těchto výškách obíhají. Výsledky měření senzorem FIPEX budou použity pro zpřesnění modelů chování termosféry a zlepšení předpovědí vlivu přítomných atomů kyslíku například na poškozování povrchů družic. Senzor FIPEX je, na rozdíl od rentgenového dalekohledu a kompozitního stínicího materiálu, zahraniční výroby, vyvinula ho univerzita v Drážďanech. Družice se tímto senzorem stala součástí sítě družic evropského projektu QB50.
Družice VZLUSAT-1 není první českou družicí, předcházelo jí v letech 1978 až 1996 pět družic Magion (první tři byly československé, další dvě české) a ještě česká družice MIMOSA, která odstartovala v roce 2003. Družice VZLUSAT-1 je tedy po dlouhých čtrnácti letech konečně další českou družicí, která se dostala na oběžnou dráhu. Všechny předchozí družice měly podobné hmotnosti mezi 50 až 60 kg, nepatřily proto do stejné váhové a rozměrové kategorie, jako je současná VZLUSAT-1, kterou tak lze oprávněně považovat za první českou miniaturní družici (tzv. nanodružici) kategorie CubeSat.
Historicky ještě důležitější byl start této rakety pro Slovensko, protože na palubě byla také družice skCUBE, která je první samostatnou slovenskou družicí. Družice má rozměry typické družice kategorie CubeSat, tj. je to kostka o hraně 10 cm, její hmotnost je 1,2 kg. Hlavními experimentálními vědeckými přístroji je přijímač velmi dlouhých vln (3-30 kHz) pocházejících z vesmíru nebo horních vrstev zemské atmosféry a také kamera pro experimenty se snímáním povrchu Země v nízkém rozlišení. Na stavbě družice spolupracovaly Žilinská univerzita s Leteckou fakultou Technické univerzity v Košicích a Slovenskou organizací pro vesmírné aktivity SOSA.
První družicí své země je také Venta-1, tentokrát z Lotyšska. Byla zrealizována ve spolupráci odborníků z univerzit v lotyšské Vindavě (lotyšsky Ventspils) a v Rize, z německých Brém a z německé společnosti OHB Systems. Hlavním finančním přispěvatelem bylo lotyšské Ministerstvo vzdělávání a vědy. Družice Venta-1 má hmotnost 7,5 kg, nese přístroj SATAIS automatického identifikačního systému AIS pro dohled nad pohybem námořních lodí, které vysílají svůj identifikační signál. Družice má tyto signály zachytávat a přenášet je na pozemní stanice. Družice má dále kamery pro snímání zemského povrchu v nízkém rozlišení, GPS přijímač a odražeč laserových signálů, použitelný například pro přesné měření vzdálenosti mezi družicí a pozemní stanicí.
Družice Venta-1 byla pro vypuštění spojená s italskou družicí Max Valier Sat, družice se podle plánu později po vypuštění rozpojí a budou pokračovat samostatně. Družice Max Valier Sat má hmotnost 15 kg a jejím hlavním přístrojem je rentgenový dalekohled, který má provést prohlídku celé oblohy a poskytnout nasbíraná data o vesmírných zdrojích rentgenového záření všem astronomům, včetně amatérských.
Dalšími vynesenými a vypuštěnými družicemi byly například japonská CE-SAT 1, tři komunikační družice Diamond společnosti Sky and Space Global, 8 identických družic Lemur-2 společnosti Spire Global nebo družice CICERO 6 společnosti GeoOptics.

Vzrůstající počet a rizika srážek

Při současných možnostech vypustit několik desítek až přes sto družic při jednom startu neustále vzrůstá počet družic na oběžných drahách a tak vzrůstá i riziko jejich srážek. Nejrizikovější jsou staré vysloužilé družice, u kterých už často není možné nijak upravit jejich dráhu, protože buď už kvůli poruše nekomunikují, nebo již vyčerpaly veškeré palivo svých manévrovacích motorů. Katastrofické scénáře poukazují na možnost, že se po srážce takových dvou družic vytvoří mrak malých trosek, které se rozletí různými rychlostmi do různých směrů, přičemž kvůli své velikosti a počtu budou tyto trosky obtížně sledovatelné a při vysokých rychlostech budou i velmi malé úlomky nebezpečné jako z pušky vystřelené broky. Při vysokém počtu družic by pak mohlo dojít k řetězové reakci, kdy další srážky s těmito troskami budou likvidovat další a další družice a stále zvětšovat mrak nebezpečných trosek, až se některé oběžné dráhy stanou natolik nebezpečnými, že pro umístění nových družic nebudou použitelné a budou krajně riskantní oblastí i pro pouhý průlet. Vytvořila by se tak bariéra bránící letům i na oběžné dráhy dál od Země.

Výzva radioamatérům

Česká družice VZLUSAT-1 komunikuje na frekvenci 435 MHz. Protože je dosah přijímací stanice v Plzni omezen, byli by vítáni i radioamatéři (zejména ti nacházející se mimo Evropu nebo v oblastech blízko polárního kruhu), kteří by chtěli pomoci s příjmem dat vysílaných touto družicí. Podrobnosti lze nalézt v angličtině na webové stránce Plzeňské přijímací stanice v sekci About us - How to help us.