ESA navrhla cubesat pro hluboký vesmír

Evropská kosmická agentura se snaží držet technologického pokroku a tak jí nemohl ujít stále výraznější trend malých družic, takzvaných cubesatů. Její americká kolegyně, NASA, už těmto drobečkům začíná věřit. Jak jsme psali v loňském článku, Američané plánují hned několik projektů, které využijí právě cubesaty. ESA proto nechce zůstat pozadu a přišla s návrhem cubesatu, který by vyrazil rovnou k asteroidu. Konkrétně by tento projekt měl prozkoumat málo známý typ kosmických balvanů, konkrétně jde o malé a rychle rotující objekty. Oddělení Concurrent Design Facility vyprodukovalo projekt Miniaturised – Asteroid Remote Geophysical Observer (M-ARGO), což můžeme volně přeložit jako Miniaturizovaný pozorovatel geofyziky asteroidů. Má jít o cubesat složený z tradičních standardizovaných kostek s hranou o délce zhruba 10 centimetrů, ve kterých se ukrývá veškerá elektronika.

Miniaturised – Asteroid Remote Geophysical Observer (M-ARGO)

Miniaturised – Asteroid Remote Geophysical Observer (M-ARGO)
Zdroj: http://www.esa.int

M-ARGO by měla být tvořena dvanácti kostkami, půjde tedy o tzv. 12U cubesat s rozměry 22 × 22 × 34 cm, přičemž ESA očekává, že se do vesmíru dostane jako sekundární náklad větší mise. Největší naděje Evropská kosmická agentura vkládá do velkých astronomických observatoří, které míří do libračního centra soustavy Slunce-Země.

Cubesat by se bezpečně oddělil a s pomocí vlastního vysoce účinného elektrického (iontového) pohonu (k dispozici má mít delta-v až 3,17 km/s) by zamířil do hlubšího vesmíru vstříc setkání s asteroidem, které by přišlo maximálně za tři roky. „Cubesaty původně vznikly pro výukové účely, ale časem se z nich stala metoda levného a rychlého vyzkoušení kosmických technologií,“ popisuje Roger Walker, který dohlíží na technologií cubesatů v rámci ESA a dodává: „Když už prokázaly svůj přínos na nízké oběžné dráze, začali jsme studovat možnosti jejich dalšího rozšíření, přičemž jsme začali u návrhu mise LUnar CubeSats for Exploration (LUCE), nebo u návrhu mise AIM (Asteroid Impact Mission)“. Mise AIM však již byla před několika měsíci zrušena a společně s ní padly i cubesaty, které měla vzít s sebou.

Umělecká představa sondy AIM

Umělecká představa sondy AIM
Zdroj: http://www.spaceflightinsider.com/

„Dřívější studie těchto cubesatů ale počítaly s jakousi mateřskou lodí, která by byla blízko cubesatů a zajistila by jim transport na dané místo i komunikaci se Zemi. M-ARGO je ale oproti tomu kompletně samostatná mise,“ vysvětluje Roger Walker a dodává: „Naše dosavadní posuzovací procesy ukazují, že tento koncept je slibný a má velký potenciál ke snížení vstupních nákladů pro výzkum hlubokého vesmíru – možná až na desetinu.“

Graf porovnávající velikost asteroidů a jejich dobu rotace

Graf porovnávající velikost asteroidů a jejich dobu rotace
Zdroj: https://icubesat.files.wordpress.com Překlad: Autor

Cílem by mohl být asteroid ze skupiny těles, které mají podobné vlastnosti – průměr okolo 50 metrů a velmi rychlou rotaci. „Modely ukazují, že by na jejich povrchu neměl být žádný regolit, nebo prach – mělo by jít jen o monolitický objekt,“ popisuje Roger Walker a dodává: „Je to úplně nový typ tělesa, které jsme ještě nenavštívili a které nám nabízí potenciál pro nové vědecké objevy.“ Dosavadní studie naznačuje, že plánovači by mohli cíl vybírat ze čtyř asteroidů, které jsou v dosahu tohoto cubesatu.

Multispektrální snímač

Multispektrální snímač
Zdroj: https://icubesat.files.wordpress.com

Cubesat M-ARGO by u asteroidu strávil zhruba šest měsíců a zkoumal by jej s pomocí dvou miniaturních vědeckých přístrojů – multispektrálního snímkovače a laserového výškoměru. Snímkovač by měl pořizovat snímky s rozlišením 614 × 614 obrazových bodů  ve viditelné i blízké infračervené části spektra. Ve viditelném spektru by bylo spektrální rozlišení pod 20 nm u blízké infraoblasti pod 50 nm. Ohnisková vzdálenost pro viditelné spektrum by byla 32,3 mm a pro blízkou infraoblast 81,5 mm. Viditelné světlo by pokrývalo 14 spektrálních pásem a blízké infraspektrum by mělo ještě o deset pásem více.

Laserový výškoměr

Laserový výškoměr
Zdroj: https://icubesat.files.wordpress.com

Laserový výškoměr o hmotnosti pouhých 33 gramů, jehož optickou část dodá německá firma Jenoptik, má měřit s přesností na 0,5 – 1 mm. Tento přístroj má mít rozměry 50 × 22 × 34 mm a spotřebuje méně než 1,8 W. Data by se odesílala s pomocí speciálně navrženého transpondéru a vysokoziskové antény na Zemi, kde by signál zachytávala síť Estrack s parabolami o průměru 15 – 35 metrů. Zálohu by měl tvořit největší italský radioteleskop Sardinia Radio Telescope s průměrem 64 metrů, který by se dal využít pro zvýšení přenosové rychlosti.

Kdy přesně tento slibný cubesat vyrazí do vesmíru, zatím nevíme. Jeho autoři však přiznávají, že to nebude dříve, než v polovině roku 2021, přičemž aby se tento termín stihnul, musí se již brzy začít s vývojem klíčových technologií. Většina z nich je již dostupná, ale některé bude potřeba vyvinout pro specifické potřeby této mise. Studie upozornila především na solární panely, elektrický pohon a komunikaci v pásmu X. Zapomínat se nesmí ani na potřebnou radiační odolnost. ESA počítá s tím, že vývoj těchto systémů by mohl probíhat v rámci technologických vývojových programů.

Grafy porovnávající rozdíl ve výkonu při použití šesti- a osmidílných solárních panelů.

Grafy porovnávající rozdíl ve výkonu při použití šesti- a osmidílných solárních panelů.
Zdroj: https://icubesat.files.wordpress.com Překlad: Autor

Studie ale kromě výzkumu asteroidů zvažovala i alternativní scénář mise pro projekt M-ARGO. Mohlo by jít o observatoř kosmického počasí, která by se umístila do libračního bodu L5 soustavy Slunce-Země. Na palubě by měla radiační monitorovací zařízení a magnetometr. V dalších měsících však nepůjde jen o vývoj techniky, ale i o hledání vhodné mise, která by mohla cubesat vzít s sebou – měla by startovat mezi roky 2020 a 2023 (včetně). Až bude v tomto směru jasněji, bude možné zahájit fáze definování mise a jejích systémů.

Zdroje informací:
https://icubesat.files.wordpress.com/
http://www.esa.int/
https://icubesat.org/

Zdroje obrázků:
https://icubesat.files.wordpress.com/2017/05/2017-a-3-1-20170530134557-m-argo.pdf
http://www.esa.int/…/images/2017/06/m_argo/17009982-1-eng-GB/M_ARGO.jpg
http://www.spaceflightinsider.com/wp-content/uploads/2015/10/AIM_spacecraft-1.jpg

ESA navrhla cubesat pro hluboký vesmír, 5.0 out of 5 based on 17 ratings
Pin It
(Visited 2 095 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 (17 votes cast)
(Visited 2 095 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)


7 komentářů ke článku “ESA navrhla cubesat pro hluboký vesmír”

  1. Anton napsal:

    Vynikajúci nápad. Zdá sa že ESA sa začína pod tlakom súkromných vesmírnych spoločnosti ako napríklad SpaceX prebúdzať.
    V blízkej budúcnosti ide o expanziu výroby a ťažby v blízkom vesmíre, na asteroidoch, Mesiaci, Marse a podobne.
    Som tiež zástancom miernejšieho názoru od Elona Muska a Hawkinga, že ak ľudstvo neexpanduje aspoň svojou výrobou a ťažbou do blízkeho vesmíru do 100 rokov, je vysoká pravdepodobnosť, že zanikne.
    Tých možných scenárov zániku ľudstva je príliš veľa. Raz nám dôjdu kľúčové nerasty, energie, skolabujú ekosystemy, ľudstvo čelí preľudneniu, na Zem môžu dopadnúť ničivo asteroidy, kométy, hrozia nám ďalšie svetové hospodárske krízy, vojny kvôli nerastom a energiám, Zemi hrozí prepólovanie, supererpcie zo Slnka a podobne.
    Takéto kubesaty by mali v začiatkov favorizovať prieskum asteroidov, ktoré budú blízko míňať našu Zem.
    -1. Budeme ich lepšie poznať v prípade možnej kolízie.
    -2. Ak sa na nich nájdu vzácne kovy, bude možné upraviť ich dráhu tak aby sme mohli ťažiť z nich kovy napríklad nielen pre naše potreby na Zemi, ale aj na rozbehnutie výroby vo vesmíre. Nemusíme tam tak draho a stále všetko vynášať zo Zeme pre naše vesmírne aktivity..
    -3. Štátne vesmírne agentúry nemajú patent na všetko a silno to naznačili už mnohí vesmírni súkromníci ako napríklad SpaceX.
    Štátne vesmírne agentúry, ako ESA a NASA by mali naštartovať a zastrešovať inovativných súkromníkov a rôznych nadšencov. Veď ako pozmenil náš svet nástup súkromníkov a rôznych nadšencov vo výpočetnej technike a mobilov. Kedysi obrovské kolosálne počítače ku ktorým mali prístup iba vysokoškolskí vzdelaní zamestnanci a milionári, by boli dnes už na smiech dnešným deťom, majúce mobily, tablety, notebooky.
    -4. Znova sa roztáčajú nové kola studenej vojny. Medzi Západom a Rusko-Čínskymi zoskupeniami, ako napríklad spoločenstvom BRICS, vojenský spolkom Šanghajský spolok. Zoskupenie BRICS je trojmiliárdovy trh a lacná pracovná sila. Vojenské a vesmírne veľmoci. Rusko obrovská zem a energie nerasty. Nejdem rozoberať kto je na vine.( Ale aj Putin vyhlásil, že v budúcnosti sa budú viesť aj ekologické vojny, ako napríklad o vodu. Tých občianskych vojen nám utešene narastá, ako aj utečencov a teroristov. Aj veľká Rímska ríša, či mnohé mocnosti doby bronzovej, Májska civilizácia padli, kvôli sťahovaniu národov z rôznych príčin)
    Tieto zoskupenia mohutne sťahujú technologický náskok Západu, alebo aj odšpehuju odkopírujú vyspelé Západné technológie. Západ stratí svoju výhodu vyspelejších technológii, získa nebezpečnú surovinovú a energetickú závislosť.
    Svoj náskok si Západ, EU udrží jedine ak expanduje do blízkeho vesmíru aj svojou výrobou a ťažbou.
    Naštartovanie ifraštruktúry na výrobu, ťažbu, nové technológie, turistiku a podobne bude zaujímavé aj pre armády, lebo kto ovládne blízky vesmír bude mať nesmiernu výhodu aj na Zemi. Tak ako dnes majú nesmiernu výhodu naše veľmoci ako USA, keď pomocou lietadlových lodí a silného námorného loďstva ponorkami, ovládajú moria a oceány.
    To znamená, že majú aj výhodnejšie podmienky na obchod, prístup k energiám, nerastom a podobne.

    • Spytihněv napsal:

      Hu. Sonda jako krabice od bot a helemese na ty globální souvislosti 🙂

      • Jiří Kos napsal:

        Jak ze Státní plánovací komise …

      • Anton napsal:

        Prestav si ako také krabice s PC, tablety, notebooky, mobily zmenili behom desať rokov naše štáty. A zmenili globálne náš celý svet, vrátanie negatív, ako celoplošné špehovnaia obyvateľstva našimi veľmocami.Klepneš zoparkrat na klávesnici a si prepojený s inými kontinentmi v priamom prenose. Nemusíš nákladne draho niekde cestovať, ekologický zamorovať ekosystemy a podobne.
        Nemusíme chodiť do knižníc a vyhľadávať časovo náročne potrebne znalosti.
        Prestav si o koľko práce pre tie stále sa zmenšujuce PC ubudne časom na svete. Čo s nezamestnanou populáciou? Vraciame sa k filozófie starého Ríma “chlieb a hry”? (Chlieb = sociálna podpora, Gladiátorské hry = Internetové hry)

        Ale v blízkom vesmíre by sa našlo veľa pracovných miest, ako aj vesmírny obchod.
        Len tam tie aktivity treba rozbehnúť aj pre menších súkromníkov. Tie oveľa lacnejšie krabice od bot by nám mohli zastaviť narastanie nezamestnanosti podobne, ako dnes PC krabice lukratívne zamestnávajú časť populácie na Internete, inde vo firmách a výskume v našich štátov už dnes.

        • pbpitko napsal:

          Ako chceš zamestnať tú masu nezamestnaných a nevzdelaných na cubesatoch keď tí sotva zvládajú malú násobilku ? A učiť sa už nikto nechce, alebo čo je ešte horšie, stále väčšia časť na to ani nemá aby sa učila a naučila ?
          A čo chceš urobiť s populačným boomom ? Zem stačí uživiť tak 2, max.max. 3 G ľudí, tak aby všetci mali dostatok všetkých životných potrieb a v slušnom stave udržať aj ekologické nutnosti, lesy, stromy, rastliny, živočíchy, moria …
          Takmer všetko čo by bolo na to potrebné urobiť závisí od toho či skrotíme pop-boom.

        • Honza napsal:

          Takže když nás bude méně, budeme se mít líp. Ale ono to funguje i naopak, kdo se má dobře, má míň dětí. Což je asi hlavní důvod, proč vyspělé státy po odečtení přistěhovalců vymírají. Kdyby se podařilo zvednout životní úroveň chudým státům, aby se jejich obyvatelé také mohli zabavit jinak, než sexem, bylo by nejspíš vyhráno. Jen to nepřehnat.
          A nabízí se zajímavá otázka. Je internetové pirátství seriálů a filmů účinný nástroj ke kontrole populační exploze? A co by z toho plynulo? Ale to už dost odbočuju.

  2. Spytihněv napsal:

    Komunikaci z hlubokého vesmíru, pohon i energii už příští rok otestují dva cubesaty MarCO. Takže tím se lecos posune kupředu i u ESA. Myslím, že opravdu mají budoucnost. Především pokud jde o kvantitu. A to nejen jako třeba běžné přídavky k větším misím, ale mohly by být vysílány ve velkém množství jednou raketou s různými úkoly a cíli. To mi připadá velmi realizovatelné i v naší dýchavičné době. Vyvinou se potřebné technologie a pak už může přijít na řadu cube-expanze… Tedy pokud to některým inženýrům nebude připadat jako kazení norem 🙂

Zanechte komentář