YSpace uspěl v prestižním programu ESA a míří do vesmíru

Mezinárodní den kosmonautiky připomíná začátek vesmírné éry pro lidstvo a oslavuje mimořádné úspěchy odborníků, kteří posunuli hranice lidského poznání. Každoročně se slaví 12. dubna na počest prvního pilotovaného letu do vesmíru, který v roce 1961 uskutečnil sovětský kosmonaut Jurij Gagarin. Od té doby se porozumění vesmíru výrazně rozšířilo, přesto vědecké týmy neustále odhalují nové poznatky. Touhu objevovat nekonečný kosmický prostor sdílí i mladí technici z VUT působící v univerzitním týmu YSpace, kteří nedávno dosáhli historického úspěchu – jako první Češi se dostali do prestižního programu Evropské kosmické agentury Fly Your Satellite! Design Booster. Co to znamená pro jejich vesmírnou misi CIMER a jaká je cesta od nápadu ke skutečnému satelitu? O tom jsme mluvili s vedoucím týmu Dominikem Klementem (DK) a technickým vedoucím mise Filipem Čapkou (FČ).

Jak byste laikovi přiblížili význam dosaženého úspěchu?

DK: Příprava vesmírné mise, která kombinuje biologickou a technickou stránku, přináší řadu výzev, tím spíše pro studentský tým. Zařazení do programu Design Booster je skvělá příležitost. Získáváme přístup ke špičkovému know-how a testovacímu vybavení v rámci jedné z největších kosmických agentur na světě. Máme možnost načerpat znalosti a zkušenosti, které nejsou snadno dostupné, a přispět tak nejen k úspěchu mise, ale i k vyšší úrovni našeho týmu a obecně vesmírného odvětví v ČR.

Co podle vás rozhodlo o tom, že vás vybrali do programu ESA?

FČ: Zřejmě pomohlo právě to, že součástí mise je biologický experiment. Podobnou náplň mise mnoho dalších přihlášených týmů nenabízelo. Myslíme si také, že se nám podařilo připravit velmi kvalitní návrh, v němž jsme doložili, že mise je realizovatelná, že to není jen takový nápad. Mohli jsme se například opřít o diplomovou práci jednoho z absolventů programu Space Applications na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT (FEKT), která se věnovala termální analýze. Současně jsme v návrhu mise uvedli, v kterých oblastech máme rezervy a že právě podpora ESA nám může pomoci v jejich překonání. Hodnotitelé mohli ocenit i to, že jde o meziuniverzitní projekt.

Jak vás napadlo přihlásit se do programu Design Booster?

DK: Během projektové výuky studijního programu Space Applications se nás sešlo pět kluků, kteří později založili Yspace, a hledali jsme další příležitosti, jak se rozvíjet. V roce 2023 jsme kontaktovali vědce z Brna a Prahy a hledali tipy na projekty. Zaujal nás projekt CIMER, jehož experimentální část již připravovali vědci z Mendelovy univerzity a hledali někoho, kdo by se postaral o návrh a vývoj satelitu. Na projektu se nám líbil jak samotný experiment, tak potenciál k rozšíření našich technických schopností. Současně se začala připravovat menší, levnější a méně náročná mise Kostka, která by měla startovat do vesmíru koncem roku 2025.

Jak probíhalo výběrové řízení do Design Booster?

FČ: Na začátku byl „proposal“ (návrh), kde jsme na 75 stranách anglického textu popsali návrh a cíle mise CIMER. Vedoucí jednotlivých sekcí mise sepsali části, za které odpovídají, a já jako technický vedoucí, který má na starosti systémové inženýrství, to znamená určení cílů a sladění částí do funkčního celku, jsem to celé dával dohromady a kontroloval, aby finální dokument, který jsme odevzdávali, dával smysl.

To byla první, přihlašovací fáze. Co následovalo potom?

FČ: „Proposal“ odeslalo více než sto týmů a 15 z nich dostalo pozvánku na workshop Training Week v Nizozemí. Akce se konala v polovině listopadu a za YSpace tam odjelo šest členů včetně jednoho zástupce Mendelovy univerzity. Díky workshopu jsme mohli vyřešit problematické části mise CIMER, například „deorbiting“ – samovolné snižování oběžné dráhy satelitu až do jeho zničení v atmosféře Země. Výšku úvodní orbity jsme neměli správně nastavenou a konec mise by tak nenastal do pěti let, které ESA požadovala. Po skončení workshopu nám stačilo jen doladit detaily a na základě takto upraveného dokumentu nás organizátoři vybrali mezi posledních dvanáct uchazečů, kteří měli misi prezentovat odborníkům z ESA. Z prezentace na prosincovém Selection Workshopu i z následné diskuse, která zabíhala do značných detailů, jsme měli dobré pocity, které se potvrdily přijetím do programu.

Program už běží?

FČ: Ano, na konci ledna proběhla úvodní online schůzka, kde jsme se seznámili s Lukem a Kristinou z ESA. Ti nás budou po celou dobu provázet a dohlížet, zda pokračujeme správným směrem. Budeme se scházet jednou měsíčně na pravidelných setkáních, kde budou komentovat náš postup. Zprostředkovávají nám také komunikaci s dalšími, pro naši misi klíčovými odborníky ESA – nedávno jsme měli meeting s expertem na biologii. Musíme říct, že komunikace s ESA je zatím super.

Zmiňovali jste, že program vám umožní také přístup k měřicím a testovacím zařízením.

DK: Testování je pro každou misi klíčové. Současně je to složitá a relativně drahá záležitost. To, že můžeme testovat pod dohledem odborníků v rámci zařízení ESA, nám hodně pomůže. Ale nejdříve se musíme dostat do fáze, kdy budeme mít něco fyzicky hotového.

FČ: Aktuálně máme model satelitu z 3D tiskárny. V průběhu programu budeme vytvářet model k otestování funkčnosti, ale ještě bez splnění materiálových požadavků. Až poté, co na konci 18měsíčního programu uzavřeme design satelitu, budeme schopni vytvořit přesnou kopii letového prototypu, která se bude opět testovat.

Jaké jsou největší technické výzvy mise CIMER?

FČ: Zajistit, aby v průběhu experimentu nekolísala teplota a držela se v rozmezí šesti stupňů, a také, aby ve správnou chvíli došlo ke vstříknutí živin do kontejnerů s vysušenými sinicemi. To jsou podle nás největší výzvy.

DK: O tom všem rozhoduje řídící jednotka, do které posíláme příkazy, například ke spuštění experimentu, a naopak přes kterou jdou data ze senzorů zpět k pozemní stanici – o teplotě, stavu baterií nebo produkci kyslíku mikroorganismy. Řídící jednotka patří k nejkritičtějším částem satelitu. Proto ji nevyvíjíme sami, ale budeme kupovat již ověřené řešení.

FČ: Velké problémy, zejména elektronice, může působit také vesmírná radiace. Dalším nepříznivým faktorem je takzvaný outgassing – odpařující se plyny z plošných spojů v podmínkách vakua, které se mohou usazovat na optických komponentech. Z těchto důvodů je opět výhodné využívat již otestované součástky, které už někdy ve vesmíru byly, a my víme, co od nich očekávat.

DK: ESA má velice přísná pravidla pro kontrolu a testování, protože neprověřená součást satelitu může poškodit nejen další satelity, ale také celou nosnou raketu. Když to přeženu, ESA se nezajímá o to, zda náš experiment bude fungovat, ale jde jí hlavně o to, abychom neohrozili ostatní projekty.

Budete pokračovat v dalších programech ESA po skončení v Design Booster?

DK: V to doufáme. Pokud se lidem z ESA líbí, jak některý tým pracuje, většina z nich pokračuje. Určitě se o to budeme ucházet. Další fáze už vede k vystřelení na oběžnou dráhu, což plánujeme nejdříve na konec roku 2027.

Za jakých okolností bude možné misi CIMER označit za úspěšnou?

FČ: Pro misi máme rozepsaných několik variant ukončení. Ta úplně primární je vypuštění satelitu a úspěšné navázání komunikace. Další úroveň je úspěšná aktivace experimentu. A nakonec dosažení úspěchu v experimentální části, kdy bakterie budou vykazovat životaschopnost a my to budeme schopni změřit. Ale největší úspěch by byl, kdyby sinice produkovaly kyslík. Dosažení všech úrovní bude trvat minimálně sedm měsíců.

DK: Přemýšlíme také o tom, co se satelitem po skončení experimentu. Dokud bude na oběžné dráze fungovat, tak jej lze využívat i v rámci výuky programu Space Applications. Přímo na FEKT máme telemetrickou a povelovací stanici pro komunikaci s družicemi. Studenti by si tak mohli vyzkoušet operování se satelitem na oběžné dráze, odesílání příkazů nebo přijímání dat. Úspěch v programu Design Booster je tak i šancí pro další studující, kteří chtějí proniknout do světa vesmírných technologií.



Zdroj: vut.cz

 

---

Odpovědná osoba	Ing. et Ing. arch. Jana Němcová
Datum publikování	14.04.2025