Evropský projekt studentského satelitu CzechTechSat

Fakulta elektrotechnická ČVUT jako největší technicky zaměřené vzdělávací pracoviště v České republice garantuje program Letecké a kosmické systémy. V jeho rámci vznikl již koncem roku 2011 projekt studentského satelitu formátu CubeSat s názvem CzechTechSat. Byl motivován potřebou ověřování prostředků zvyšující životnost elektronických systému v kosmickém prostoru.

Pro realizaci byl na FEL zformován tým složený z bakalářských, magisterských a doktorských studentů i pedagogických pracovníků z Katedry měření, Katedry radioelektroniky, Katedry řídicí techniky, Ústavu jemné mechaniky a optiky a Ústavu strojírenské technologie integrující Fakultu elektrotechnickou a Fakultu strojní ČVUT.

Tým během dvou měsíců vypracoval odbornou studii ve formě přihlášky do mezinárodního projektu padesátky satelitů pro studium dolních vrstev termosféry s názvem QB50, vedený Von Karmanovým institutem v Belgii. Projekt byl podpořen děkanem FEL a FS ČVUT, sponzorským darem Světové asociace pro inovativní technologie WAIT a doporučujícím dopisem ředitele České kosmické kanceláře.

Na základě studie byly navrženy a postupně realizovány elektronické subsystémy tvořící nezbytné jádro konvenčních malých satelitů, včetně magnetických a mechanických aktuátorů, slunečních senzorů, senzorů teploty, úhlového zrychlení, magnetického pole a byly sestaveny panely solárních článků pro testování napájecího zdroje. Subsystémy byly konstruovány primárně s důrazem na vyšší životnost v prostředí s ionizujícím zářením.

Satelit doplňuje výsuvný mechanizmus pro palubní magnetometr, s cílem minimalizovat magnetickou kontaminaci senzorů při měření geomagnetického pole.

Dalším netradičním instrumentem, který se daří realizovat na Katedře radioelektroniky FEL, se stal palubní přijímač signálu GPS, který oproti konvenčním modulům obchází výškové a rychlostní omezení. Katedra radioelektroniky je navíc vybavena emulátorem signálu satelitů GPS, kterým lze simulovat pohyb přijímače na palubě satelitu na oběžné dráze Země a tím subsystém testovat.

Sestava satelitu může být umístěna do tzv. "Tiny Solar Simulátoru", boxu s oknem a lineárním světelným zdrojem simulujícím sluneční záření odpovídající vzdálenosti 1 AU, vybavený Helmholtzovými cívkami pro simulaci proměnného geomagnetického pole.

Kromě projektu QB50 probíhá dialog s vedoucím projektu PhoneSat při NASA/AMES o možné spolupráci na americkém projektu nízkonákladové kosmické platformy řízené tzv. "chytrým" telefonem, a to pro vědecké i komerční použití. V úvahu přichází spolupráce na přijímači GPS, senzorech nebo napájecím systému.

Pro operace v ČR existuje plán vybudovat pozemní stanici přímo v areálu kampusu ČVUT, a to jak z praktických, tak didaktických důvodů neboť stanice může být využita k podpoře praktické výuky hned v několika předmětech a studijních oborech. V zahraničí je u podobných projektů praxe vlastnit pozemní stanici - nejlépe přímo na budově školy - naprostou samozřejmostí.

O širší spolupráci na palubním počítači, obslužném softwaru, komunikačním subsystému a dalších aktivitách projevila zájem pracovní skupina z Výzkumného zkušebního leteckého ústavu v Praze Letňanech. O dialog nad spoluprací projevila zájem také Fakulta elektrotechniky a informatiky v Bratislavě.

Letos je plánováno přihlásit projekt CzechTechSat k letu stratosférickým balónem v rámci programu ESA REXUS/BEXUS, kde by tým řešitelů mohl projekt představit širší veřejnosti. Zároveň by tak bylo umožněno otestovat kosmické inženýrství poprvé na samotné hranici zemské atmosféry.

Za obsah odpovídá: