Přinutit cokoliv k návratu z oběžné dráhy do lůna matky Země je někdy docela kumšt. Vedle tradičního raketového motoru se dnes zkoušejí i různé alternativy. Jedna z technologií, která má umožnit zpomalení satelitu nebo obecně kosmického stroje z první kosmické rychlosti a jeho sestup do atmosféry bez využití drahocenného paliva se momentálně testuje na miniaturním satelitu (Cubesatu), který byl 20.listopadu tohoto roku vypuštěn z ISS. Profesoři a studenti ze San José State university, kteří za návrhem a vytvořením demonstračního Cubesatu stojí, nazývají zařízení docela trefně jako Exo-brzdy (Exo-brakes).
Cubesaty jsou dnes standardizované malé krychle o rozměrech 10x10x10 cm označovaná jako 1U (unit). Případně těchto krychlí může být spojeno více k sobě (nejčastěji do 3U). Na to je navázána celá infrastruktura, díky které je možné daný Cubesat vypustit jako sekundární náklad na některé z raket, případně ho vynést v zásobovací lodi a vypustit z Mezinárodní kosmické stanice. Aktuálně vypuštěný satelit nese označení TechEdSat-3p. Je to již druhý z řady demonstrátorů. Navazuje na TechEdSat-1, který sloužil k testům navigace, stabilizace a komunikace, čili základních dovedností bez kterých prakticky není možné satelit na oběžné dráze provozovat.
Testy dopadly dobře a tak se pokročilo do další fáze. Tou je právě návrat do atmosféry, o kterém byla řeč v úvodu. Ale pěkně po pořádku. TechEdSat-3p se skládá ze tří krychlí, proto ta trojka v názvu. První krychle je vlastně TechEdSat-1 a ve zbývajících dvou krychlích je ukryto zařízeníExo-break sloužící k pasivnímu sestupu z oběžné dráhy.To připomíná padák a má i podobnou funkci. V kosmu se má rozprostřít a zachytávat molekuly plynů velmi řídké atmosféry. Mělo by to stačit na dostatečné zpomalení, díky kterému satelit klesne, až se nakonec ponoří do hustších vrstev atmosféry. Po celou dobu bude zaznamenávat polohu modul GPS a předávat data o ní přes síť Iridium do univerzitního centra.
TechEdSat-3p přivezla na ISS zásobovací loď HTV-4 v srpnu 2013. Po příletu Sojuzu TMA-11M si jej převzal do své péče japonský kosmonaut Kóiči Wakata. V zadní části experimentálního modulu Kibo (ta část, která je vidět při většině telekonferencí ze stanice) se nachází vstupní otvor, jímž se dá dostat k zařízení JEM Small Satellite Orbital Deployer (J-SSOD). To slouží k vypouštění CubeSatů až do velikosti 3U, jedno zda vcelku či jako jednotlivé 1U krychle. Do J-SSOD umístil Wakata TechEdSat-3p, otvor opět hermeticky utěsnil a pak pomocí robotické paže připojené zvnějšku k modulu celé vypouštěcí zařízení nasměroval do volného kosmického prostoru. Pružinový mechanismus nakonec satelit vypustil. Krásně je postup vidět na následující animaci:
Se zařízením Exo-break je možné manipulovat podobně jako s klasickým padákem a tím je možné regulovat míru tření. To je velmi důležité a bude to právě jednou z klíčových testovaných schopností.
Další demonstrátor TechEdSat-4 bude vybaven pouzdrem s tepelným štítem a padákem. Pouzdro tedy průlet atmosférou přežije a na zem dosedne měkce na padáku. Proto je nutné na současném TechEdSatu-3p otestovat, jak se budou v závislosti na rozložení Exo-Breaku měnit parametry dráhy. To při budoucích letech umožní zpřesnit místo přistání. Momentálně tým žádný odhad cílového perimetru nezveřejnil. Pro praktické využití bude stačit když se přistávací pouzdro trefí do mezinárodních vod poblíž USA. Během sestupu bude pouzdro vysílat údaje z modulu GPS o své poloze. Stejně jako mateřské těleso k tomu využije síť Iridium. Na základě těchto údajů bude oblast pročesávat vyhledávací tým.
I technologie testovaná na právě letícím TechEdSatu-3p může dojít praktického využití při eliminaci kosmického odpadu. Ovšem úspěšné nasazení pokročilejší verze slibuje zpočátku návraty drobných vzorků z Mezinárodní kosmické stanice případně z větších satelitů nesoucích na své palubě biologické či materiálové experimenty. V budoucnu bude možné dovézt vzorky i ze vzdálenějších koutů vesmíru. Pro roky 2016-2020 se počítá s testováním možností návratu vzorků z Marsu pro připravované mise nanosond k této planetě. V současné době brání dopravě vzorků z rudé planety především vysoká cena podobné mise. To by se s příchodem těchto miniaturních strojů mohlo změnit. Vždyť aktuální TechEdSat-3p stál pouze 50 000 dolarů ! To je pověstná kapka v moři miliardových rozpočtů klasických misí.
Zdroje informací:
https://www.spaceflight101.com/htv-4-cargo-manifest.html
https://www.techedsat.co/
https://spaceref.com/nasa-hack-space/exo-brake-parachute-launched-from-international-space-station.html
https://iss.jaxa.jp/en/kiboexp/jssod/
https://twitter.com/TechEdSat3p
Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/profile_images/378800000479716676/da4620e07214bbb9fe975438048819b0.png
https://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/2901562_orig.jpg
https://pbs.twimg.com/media/BZj99QaCQAAnSLM.jpg:large
https://pbs.twimg.com/media/BZJjsyRCEAAWBSX.jpg:large
https://pbs.twimg.com/media/BZj_OsoCAAA0xK6.jpg:large
https://www.techedsat.co/Images/SPQR.pngcz
Psáno pro: Kosmonautix a osel.cz
