Družica skCUBE už o pár dní opustí našu planétu

V tejto časti sa dozviete:

  • Čo sa v projekte skCUBE dialo v posledných mesiacoch
  • Ako došlo k presunu skCUBE z americkej rakety Falcon 9 na indickú raketu PSLV
  • Aktuálne informácie k štartu družice skCUBE

 

Desať rokov snívania, päť rokov a desiatky tisíc hodín práce, rok a pol nekonečného čakania na štart. Už o niekoľko dní čaká projekt prvej slovenskej družice ďalší veľký míľnik a vydá sa na svoju kozmickú púť.

Od posledného blogu uplynul nejaký čas, preto by som rád zrekapituloval, čo všetko sa za ten čas udialo a čo nás čaká v najbližších dňoch. Určite si pamätáte, že sa nám lepila trochu smola na päty. Vedeli sme, že kozmické lety nie sú žiadna malina, ale dva výbuchy rakety práve pred našim štartom? Prvá explózia rakety Falcon 9 v júni 2015 oddialila náš štart na jeseň roku 2016 a v podstate mesiac pred plánovaným štartom, 1. septembra 2016, došlo k opätovnému zlyhaniu amerického nosiča Falcon 9. Vyšetrovanie trvalo dlho, Elon Musk, šéf spoločnosti SpaceX sa vyjadril, že podobná závada ešte v histórii kozmických letov nemá obdobu. Nuž, aj to je daň za inovácie. Treba však povedať, že bez rizika nie je pokroku a pokiaľ je daň za naše omeškanie fakt, že ľudstvo má k dispozícii znovu-použiteľné rakety, vďaka ktorým sa prístup do vesmíru zlacní a tieto technológie nás jedného dňa môžu dostať na Mars, tak berieme všetkými desiatimi.

Krátko po tomto incidente sme dostali informáciu, že všetky činnosti súvisiace s prevozom družíc vrátane skCUBE do USA a integráciou, sa prerušujú na neurčito. Od septembra minulého roku sme teda čakali, čo sa bude diať.

V januári nás zástupcovia spoločnosti ISL, ktorá zabezpečuje vynesenie družice do kozmu, zavolali opäť do Holandska. Brali sme to už ako rutinu, pretože podobných návštev sme v roku 2016 absolvovali niekoľko. Vybrať družicu z letového kontajneru, zapojiť servisný port, skontrolovať, či všetky systémy pracujú v poriadku, dobiť batérie, znovu vložiť do letového kontajneru a opäť čakať. Požičali sme si auto, zložili sa na benzín a vyrazili sme opäť raz na 15-hodinovú cestu do holandského Delftu. Ubytovala nás Lenka Husárová (ďakujeme!!), ktorá je našou členkou a v Delfte na Technickej univerzite študuje „Aerospace Engineering“. Bol to zaujímavý pobyt, nakoľko u Lenky nebolo kúrenie a tak sme dve noci doslova mrzli, každý v dvoch spacákoch a s čapicou na hlave 🙂 Po dvoch nociach sme mali dosť a Lenka má náš obdiv, že v takýchto podmienkach dokázala vydržať a učiť sa celú zimu.

 

Obr.1: Január 2017 a rutinná kontrola družice v holandskom Delfte

 

Rutinná kontrola družice však tentokrát prebiehala inak. Družicu sme vybrali, skontrolovali, nabili, ale na naše prekvapenie nám bolo oznámené, že do letového kontajneru sa nevráti. Uložili sme ju teda do špeciálneho kufríka a odložili na určené miesto v clean-roome, teda superčistej miestnosti ktorá slúži na integráciu a uskladnenie letového hardvéru. Informáciu o tom, čo sa deje a čo sa zmenilo, sme nedostali. Treba si uvedomiť, že v tomto „biznise“ dostávate len tie informácie, ktoré najnutnejšie potrebujete mať, nič naviac a už vôbec žiadne špekulácie. Určite to však nebolo dobré znamenie. Odhadovali sme niekoľko možností. Všetky naznačovali ďalšie oddialenie štartu, z čoho sme nemali vôbec dobrú náladu. Vrátili sme sa do Bratislavy a opäť čakali.

Približne o mesiac mi volalo holandské číslo. Väčšinou informácie chodili len emailom, telefonát mohol teda znamenať nejakú horúcu novinku. Okamžite som zdvihol a čakal, čo bude nasledovať. Telefonát začal obligátnou dobrou a zlou správou 🙂 Ta zlá bola, že náš štart na rakete Falcon 9 sa opäť posunul a tentokrát až na rok 2018. Tá dobrá, že ak máme záujem, je tu možnosť umiestniť náš satelit na indickú raketu PSLV, ktorá poletí skôr. Skákal som dva metre od podlahy. Len pár dní pred týmto telefonátom som sledoval štart indickej rakety PSLV-C37, ktorá úspešne, pri jednom štarte na obežnú dráhu, dopravila rekordných 104 družíc, väčšinu cubesatov. Ako sa neskôr ukázalo, náš let mal byť práve nasledujúci s označením PSLV-C38. Povedal som, že sa musíme poradiť v rámci tímu a že dáme čím skôr vedieť. Okamžite som zvolal telekonferenciu a ešte v ten večer zasadla bojová porada. Na základe nových informácií sme nasimulovali, aká bude približná orbita, čo to pre nás znamená a dali sme dohromady kopec otázok pre našich holandských partnerov. Rozhodnutie ale znelo, že ideme do toho.

Zmeniť raketový nosič pre družicu ale nie je ako prebookovať letenku na lietadlo. Keby naša družica nebola štandardizovaným cubesatom, asi by to ani nebolo možné, resp. by to stálo nepredstaviteľné prostriedky. Okrem toho sme niekoľko mesiacov pripravovali dokumentáciu, vývozné povolenia a ďalšie papiere potrebné k prevozu do USA a teraz zrazu narýchlo sme všetko museli prerobiť na indické podmienky a zákony. Našťastie, väčšinu z týchto vecí riešil náš holandský partner a my sme dodávali potrebné informácie. Indická raketa má iné parametre čo sa týka napríklad vibrácií a preto sa muselo posúdiť, či enviromentálne testy, ktoré sme robili pre raketu Falcon 9, sú dostačujúce aj pre tento nosič. Museli sme komunikovať aj s Medzinárodným telekomunikačným úradom (ITU) ohľadom frekvencií. Zmena nosiča znamená aj zmenu orbity a zmenu našich spolusediacich satelitov. Mohlo sa stať, že frekvencia, ktorá nám bola pridelená, by sa mohla dostať do konfliktu s inými družicami a mohlo by dochádzať k rušeniu. Ak by to tak bolo, v najhoršom prípade by sme museli zmeniť vysielaciu frekvenciu na družici, čo by znamenalo opäť vycestovať, rozobrať takmer celú družicu a „prepáliť“ firmware na palubnej vysielačke. Asi si viete predstaviť, aký je toto riskantný úkon. Dlhý čas nebolo jasné, či všetko zbehne v poriadku a do definitívneho potvrdenia, že náš presun na indickú raketu je istý, sme nič z tohto nemohli komunikovať navonok. To bol aj hlavný dôvod dlhšej odmlky z našej strany. Ako však vidieť, mali sme práce ponad hlavy.

Všetko šlo zatiaľ podľa plánu a tak nás v apríli opäť zavolali do Delftu, aby sme našu družicu vybrali z kufríka a umiestnili ju opäť a snáď už naozaj posledný krát do letového kontajneru. Bohužiaľ sme tentokrát nedali dokopy dostatok peňazí na cestu a aj najrôznejšie ďalšie problémy nám znemožnili vycestovať do Holandska. Prvýkrát sme teda pristúpili k tomu, že sme požiadali zástupcov spoločnosti ISL, či by družicu nemohli vložiť do letového kontajneru oni. Pripravili sme presný check-list, zoznam všetkých vecí, na ktoré si treba dať pozor a ktoré treba skontrolovať a dohodli sme sa aj na video prenose, aby sme mohli celý čas naživo sledovať všetky práce. Prístup bol viac ako profesionálny. Pred každým úkonom sme museli aj na trikrát potvrdiť, že rozumieme, čo presne sa ide diať a dávali sme na diaľku pokyny. Všetko prebehlo rýchlo a hladko a skCUBE bol naozaj posledný krát integrovaný do letového kontajneru. Možno si spomínate, že pôvodne našimi susedmi v jednej komore quadpacku boli dva cubesaty – francúzsky 1U cubesat Robusta-1B a španielsky 3CAT-1. Aj tu došlo k zmene a po novom náš satelit zdieľa komoru vypúštacieho kontajneru s 2U britským cubesatom UCLSat (QB50-GB03), ktorý bude vypustený v rámci medzinárodného projektu QB50.

 

Obr.2: Naozaj posledná integrácia družice skCUBE. Na obrázku spolu s cubesatom UCLSat (credit ISIS) Viac fotografií vo fotogalérii nižšie

 

Na našu radosť sme zistili, že sériou rôznych okolností sa na vrchu rakety PSLV ocitneme aj spolu s českým cubesatom VZLUSAT-1. Dlho sme tento projekt sledovali a pri niektorých príležitostiach sme sa aj s vývojarmi tohoto satelitu stretli a tešíme sa na také malé česko-slovenské vesmírne preteky 🙂

Po integrácii družice sme ďalej pokračovali v komunikácii a v riešení najrôznejších byrokratických problémov a čakali sme na definitívu ohľadom nášho presunu na indickú raketu, pretože sme túto novinu chceli oznámiť svetu. Medzičasom sme zintenzívnili aj iné činnosti. Stále je čo pripravovať a zlepšovať aj po technickej stránke. Našimi pozemnými stanicami sme zachytávali iné cubesaty, aby sme odladili všetky drobnosti a zároveň takýmto spôsobom pomohli zahraničným kolegom a nadviazali aj zahraničné spolupráce. Museli sme vyriešiť a otestovať software na diaľkové riadenie niekoľkých anténnych systémov z jedného miesta, zriadiť server, kde sa budú ukladať všetky data či už z našich staníc, alebo od zahraničných rádioamatérov. Kolegovia z Leteckej fakulty TUKE v Košiciach stále makajú na zlepšovaní navigačných algoritmov a simulácií. Pripravili sme aj náš malý „Houston“, teda riadiacu miestnosť, na Fakulte Elektrotechniky a Informatiky STU v Bratislave, kde budú väčšinu svojich dní tráviť operátori, ktorí budú sledovať a riadiť našu družicu.

Sledovali sme a „počúvali“ aj cubesaty, ktoré boli koncom mája a začiatkom júna vypúštané z Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS. Prekvapilo nás, koľko cubesatov malo problémy a koľko z týchto družíc sa z vesmíru vôbec neozvalo. Až tretina cubesatov v rámci projektu QB50, ktoré boli doposiaľ vypustené, z vesmíru neposlalo žiaden signál. Vesmír nepripúšťa žiadne chyby, ani tie najmenšie. Veľmi sme držali palce aj našim kolegom z Technickej univerzity v Helsinkách, ktorí pripravili dva cubesaty AALTO-1 a AALTO-2. Prvý menovaný sa mal stať prvým fínskym cubesatom, ale kvôli odkladom, ktoré postihli aj našu družicu, ešte len čaká na svoj štart na vrchu rakety PSLV (tej istej čo my), pričom AALTO-2 už obieha nad našimi hlavami. Bohužiaľ, dvojka mala od začiatku problémy a už po pár dňoch s ním úplne stratili spojenie. Vieme si však predstaviť, koľko práce je za tým a vieme sa vcítiť do kože členov technického tímu z Fínska. Avšak v tomto prípade je aj neúspech úspechom. Už len fakt, že sa niekomu podarí vyvinúť, vyrobiť, otestovať a kvalifikovať satelit pre kozmický let, je zdroj obrovských skúseností, znalostí a inovácií a je základom pre ďalšie podobné projekty. Je to tak aj v prípade skCUBE. Držíme palce AALTO-1 a aj všetkým ďalším tímom a samozrejme – hlavne našej družici. Aby z tejto kozmickej lotérie, kde každá drobnosť môže znamenať rozdiel medzi fungujúcou a mlčiacou družicou, vyjde víťazne.

 

Obr.3: Fínsky cubesat AALTO-2 má už dovolenku

Vo štvrtok 18. mája, dva dni po definitívnom potvrdení, že letíme s Indmi, sme narýchlo zorganizovali tlačovú konferenciu, kde sme oznámili túto novinku. V tej dobe bol štart plánovaný na začiatok júna, ale až v druhom júnovom týždni došlo k upresneniu štartového okna, ktoré začína 23. a končí 30. júna. Čiže štart sa môže uskutočniť v ktorýkoľvek z týchto dní. Na tlačovej konferencii sa k nám pridali aj niektorí z nových súkromných, platinových partnerov za ktorých sme veľmi vďační. Projekt neustále vyžaduje prostriedky a pokiaľ všetko pôjde dobre a družica bude fungovať a odosielať dáta, čakajú nás dlhé týždne, mesiace, ba možno roky komunikácie, riadenia, triedenia, spracovávania a interpretácie dát z družice, čo tiež nebude úplne zadarmo. Sme vďační aj za grant z ministerstva školstva, ktorí sa nám podarilo získať a ktorý nám do konca tohto roka čiastočne umožní pokryť náklady spojené s prevádzkou pozemných staníc.

 

Obr.4: Momentka z tlačovej konferencie 18. mája 2017

 

V minulom týždni, od 13. do 15. júna, som sa zúčastnil ESA Cubesat Industry Days 2017, ktoré sa konali v technologickom centre (ESTEC) Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v holandskom Noordwijku. Vidieť, že aj ESA už berie cubesaty vážne. Na mieste sa stretlo odhadom 150 ľudí, okrem ESA, aj z NASA, rôznych výskumných inštitúcií a technologických firiem z celého sveta. Denne bolo 30 prezentácií, diskutovali sme v rámci rôznych pracovných skupín a samozrejme sme počas prestávok vymieňali kontakty, informácie a rozprávali sa o budúcich spoluprácach.

Boli tam firmy, ktoré dostali investície, alebo získali zákazky v hodnotách jednotiek až desiatok miliónov EUR na vývoj cubesatov, alebo rôznych zariadení a senzorov do cubesatov. ESA a NASA plánuje vyslať prvé cubesaty k Mesiacu, dokonca sa s nimi počíta ako s nejakými dronmi, ktoré by mohli slúžiť na inšpekciu Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS, alebo iných veľkých družíc. Veľa firiem sa sústredí na vývoj multispektrálnych kamier, pretože sa ukazuje, že cubesaty budú hrať dôležitú úlohu aj pri diaľkovom pozorovaní Zeme. Pripravujú sa flotily cubesatov, ktoré budú poskytovať telekomunikačné služby, alebo zbierať dáta z pozemných IoT senzorov a podobne. A mohol by som pokračovať. Všetci sa zhodli na tom istom – cubesaty sú naozaj budúcnosťou kozmického výskumu. Veľa prezentácií a pracovných skupín sa venovalo ale aj tomu, aké štandardy zaviesť pri vývoji nanosatelitov, pretože je stále veľký počet cubesatov ktorý zlyhá, ako som uviedol vyššie. To je ale akýsi poplatok za to, že na cubesatoch môžeme vypúšťať a testovať technológie a senzory, ktoré by na iných družiciach letieť nemohli. Opäť- daň za inovácie.

Veľmi rád som sa porozprával s tímami, s ktorými už o týždeň poletíme na tej istej rakete. Chválili niektoré technológie, ktoré sme vyvinuli pre skCUBE a chystáme s nimi rôzne spolupráce. Niektoré sú už rozbehnuté, ako napríklad s izraelskou univerzitou Technion. Na tomto podujatí boli aj tímy, či ľudia, ktorí prileteli do Holandska rovno z Indie, takže som mal z prvej ruky informácie o tom, ako prebiehajú práce na mieste štartu. Poviem Vám, ako mi to rozprávali, celá táto záležitosť sa stala omnoho reálnejšou a môj tlak odvtedy závratne stúpol. Družice boli úspešne integrované na štvrtý stupeň nosiča PSLV-XL  a uzavreté pod aerodynamický kryt rakety. Tá je už teda momentálne kompletná a pripravená na štart aj s našou malou kockou na jej vrchu. Aktuálne, podľa informácií z internetu, prebiehajú intenzívne prípravy a najmä kontroly a testy. Pri tejto príležitosti by som chcel opäť poďakovať Lenke a Veronike Okatej za to, že ma ubytovali, vďaka čomu sme si účasť na tomto podujatí mohli dovoliť a za super strávený čas 🙂

 

Obr.5: ESA Cubesat Industry Days 2017

 

V najbližších dvoch dňoch by mala Indická vesmírna agentúra (ISRO) oficiálne oznámiť, či všetky prípravy zbehli v poriadku a definitívne potvrdiť deň a čas štartu. Momentálne sa počíta s najbližším piatkom, 23. júna, predbežne o 05:59 ráno nášho času. Budeme si musieť privstať 🙂 Samozrejme, aj po potvrdení stále nie je nič isté, pretože ako pri každom štarte, aj tu hrá úlohu množstvo faktorov. Štart rakety môže odložiť počasie, alebo jeden z desiatok tisíc senzorov na rakete vykáže zlý údaj a odpočítavanie sa tým preruší. Budeme s tým musieť počítať, prerušenie odpočtu a odklad nie je výnimočný ani sekundy pred štartom.

Akonáhle dostaneme oficiálne potvrdenie termínu štartu, prinesieme nový blog, tentokrát už s presným časovým harmonogramom všetkých aktivít a informáciami pre rádioamatérov, ktorí nám budú pomáhať so zachytením prvých signálov. Pri tejto príležitosti plánujeme zorganizovať aj spoločné sledovanie štartu naživo v priestoroch FEI STU v Bratislave.

Tak teda, blížime sa do finále, ďalší veľký míľnik. Slovensko letí do vesmíru. Budeme silno potrebovať aj Vašu podporu, pretože pri každom vesmírnom lete je naozaj obrovské množstvo premenných, vecí, ktoré môžu zlyhať. Po tých rokoch, po tom, koľko času, námahy, nervov, najrôznejších problémov a peňazí sme do toho všetci investovali, si to ani nechcem predstavovať. Ako však povedal pri jednej príležitosti Dr. Ján Baláž, špičkový odborník na kozmické technológie, ktorého si veľmi vážim – (parafrázujem) Počas vývoja a testovania musíte byť maximálni pesimisti, myslieť na všetko, čo môže zlyhať a snažiť sa tomu predísť. Po odovzdaní prístroja, už musíte byť len optimisti, pretože už nie je žiadna iná možnosť. Budem teda dýchať zhlboka a budem optimista.

 

P.S.

Pokiaľ Vás zaujíma viac podrobností o rakete PSLV-XL, aktualizovali sme pre Vás stránku na oficiálnom webe projektu skCUBE.sk.

 

Zdroje:

  • Úvodný obrázok – štart rakety PSLV-C37 (ISRO)