Jste zde

S tajnou misí do vesmíru

Transpondéry z VUT v Brně pracují na dvou družicích Vojenské námořní akademie USA

Dne 20. května 2015 odstartovala z floridského kosmodromu na Cape Canaveral nosná raketa Atlas 5. Na oběžnou dráhu vynesla nepilotovaný miniraketoplán X-37B, který provozuje Letectvo Spojených států amerických a využívá jej pro testování nových pokrokových technologií. Tímto konstatováním končila většina zpráv světových i domácích médií. Na posledním stupni nosné rakety však bylo umístěno také deset malých družic CubeSat, z nichž na dvou jsou české přístroje.

Vypouštění univerzitních družic společně s utajovanou vojenskou misí není ve světě moc obvyklé, ale v USA je to umožněno zejména díky velkému přispění Kosmického velitelství vzdušných sil (AFSPC) a Národního úřadu pro průzkum (NRO). Vynesení devíti z deseti CubeSatů bylo umožněno armádou, desátý sponzorovala NASA. Jednou z těchto malých studentských družic je PSat A o velikosti 1,5U. Na jeho palubě jsou jako primární náklad dva komunikační transpondéry vyvinuté Vojenskou námořní akademií USA a Laboratoří experimentálních družic Ústavu Radioelektroniky FEKT VUT v Brně. Transpondér vyvinutý a postavený v Brně je umístěn také na družici BRICSat-P, která má rovněž velikost 1,5U. Původně měly být oba CubeSaty (PSat A a B) identické, ale z důvodu nedostatku letových příležitostí bylo v roce 2014 rozhodnuto přebudovat PSat B na BRICSat-P a k palubnímu vybavení přidat miniaturní pulzní plazmové motorky.

„PSat A nese náš jednodeskový transpondér s čtvercovou deskou plošného spoje o hraně 91,4 mm. Na družici BRICSat-P je transpodér dvoudeskový o rozměrech 63,4 × 63,4 mm. Frekvence uplinku je 28,120 MHz modulace PSK31 (SSB), šířka pásma 3 kHz, vstupní citlivost -120 dBm, napájecí napětí 5 V. Spotřeba je závislá na režimu vysílače, který je právě povelován. Spotřeba přijímače, který se nevypíná a pracuje na ultra krátkých vlnách, je 27 mA,“ popisuje technické parametry prof. Miroslav Kasal, vedoucí Laboratoře experimentálních družic. Transpondéry byly vyvinuty, postaveny a odzkoušeny na VUT v Brně a Vojenská námořní akademie USA provedla jejich integraci do družic a zajistila také následné vypuštění.

Vývoj transpondérů bezprostředně navazuje na předchozí projekt brněnských vědců PCSAT2, který byl realizován na Mezinárodní kosmické stanici ISS. Hlavním cílem obou malých družic je ověřit experimentální digitální komunikaci s pomalou přenosovou rychlostí, ale vysokou spektrální účinností. „V jednom kanálu 3 kHz širokém, tak může být větší počet nezávislých nosných frekvencí s modulací PSK31. Problém s použitím kosmického transpondéru na nízké dráze je Dopplerův posuv frekvence. Pro dosažení synchronizace nosné frekvence při detekci, je nutný speciální software. Spolupracujeme s Peterem Martinezem z Velké Británie, který je autorem přenosového systému PSK31 na řešení tohoto problému,“ vysvětluje účel transpodérů prof. Kasal.

Brněnská Laboratoř experimentálních družic je do mise malých družic PSat A a BRICSat-P zapojena také svým pozemním vybavením a je autorizována jako povelová a telemetrická stanice. Činnost těchto stanic obnáší návrh operační činnosti družic, především podle dostupné elektrické energie a vysílání odpovídajících povelů. Vychází se z pravidelného sběru telemetrických dat a jejich vyhodnocování. „Celkově je pět autorizovaných povelovacích stanic pro tyto družice, ale transpondér BRICSat-P ovládáme pouze my,“ doplňuje výčet zapojení prof. Kasal.