Jste zde

PilsenCUBE

Energeticky úsporná platforma pro experimentální výzkum na bázi pikosatelitů

PilsenCUBE

Trvání projektu: 2009 - 2011

Vedoucí projektu: Jiří Masopust

Myšlenky na realizaci družice v univerzitním prostředí pochází od dvou pracovníků Fakulty elektrotechnické, kteří se dříve podíleli na vývoji radioamaterské družice czCube. V roce 2008 byl proto připraven projekt výzkumu a vývoje pod názvem „Energeticky úsporná platforma pro experimentální výzkum na bázi pikosatelitů“ a od roku 2009 do roku 2011 byl s podporou Grantové agentury České republiky řešen.

Cílem projektu bylo identifikovat nedostatky malých družic typu CubeSat, jejichž spolehlivost a využitelnost pro reálné vědecké experimenty byla omezená, a navrhnout vhodnější řešení. Náplní projektu bylo zejména zajištění dostatku elektrické energie pro napájení systémů družice, zabezpečení spolehlivosti elektronických systémů vystavených radiačnímu záření ve vesmíru a zajištění dostatečné komunikační rychlosti palubních radiostanic pro přenos vědeckých dat z družice do pozemního střediska.

V rámci projektu bylo rozpracováno a ověřeno několik zajímavých technických myšlenek. Jednalo se například o pevné a vyklápěcí solární stěny s vysokým stupněm paralelizace malých řezů solárních článků nebo využití superkapacitorů s uhlíkovými nanočásticemi jako doplňku rychle stárnoucích akumulátorů. Dále probíhaly práce na redundantním řešení napájecích a komunikačních sběrnic s bezpečnými odpojovacími obvody, na řešení řídících procesorů se schopností upgradu softwaru při činnosti družice na oběžné dráze a také na experimentálních systémech autonomního určení pozice a prostorové orientace družice na oběžné dráze za účelem plánování režimu činnosti. V neposlední řadě byl rozpracován koncept softwarově definované radiostanice adaptující se na proměnlivé podmínky v rádiovém kanálu.

Ačkoliv se nepodařilo z finančních a časových důvodů během krátké doby řešení projektu zajistit vypuštění družice, práce na vývoji PilsenCUBE pokračovala i po roce 2011. Jednalo se zejména o alternativní mechanické konstrukce s modulárním víceúrovňovým stíněním, vícestavové frekvenčně rozmítané modulace a protichybové zabezpečení přenosu dat kříženými paritními kódy. Projekt se stal základem také pro další spolupráci. Experimentální systém autonomního určení prostorové orientace se stává základem pro spouštění snímkování Slunce v rentgenové oblasti na vyvíjené družici VZLUSat, pro kterou budou pracovníci Fakulty elektrotechnické také dodávat služby vybudované pozemní komunikační stanice. Nyní pracoviště jedná o zapojení do projektu UV-Brite, který je řešen na Masarykově univerzitě, pro kterou by zajišťoval služby související s radiovou komunikací s družicí.

Oddělení telekomunikační a multimediální techniky Fakulty elektrotechnické Západočeské univerzity

Oddělení v Plzni zajišťuje odbornou přípravu studentů bakalářských, magisterských a doktorských studijních programů v několika specializovaných oblastech zahrnujících obrazovou a zvukovou techniku, radiotechniku a telekomunikační techniku, anténní techniku, číslicové zpracování signálů nebo návrh a simulace nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních obvodů s podporou návrhových systémů. Od roku 2008 se skupina mladých pracovníků oddělení zaměřuje na výzkum a vývoj specifických technologií vhodných pro malé družice a na vedení odborných prací studentů v tomto oboru.

Co vám účast v projektu přinesla?

„Účast na projektu nám umožnila vytvořit zázemí pro skupinu začínajících vědeckých pracovníků a pro řadu studentů, kteří se mohli věnovat činnosti v prestižní oblasti vývoje kosmických technologií a postupně získávat potřebné know-how. Vznikla tak a stále dosud vzniká celá řada zajímavých bakalářských, diplomových a doktorských prací, funkčních vzorků, prototypů subsystémů družice, testovacích systémů a přípravků. Výsledky jsou publikovány na mezinárodních konferencích a v mezinárodních časopisech. Nedílnou součástí projektu se také stala vlastnoručně vybudovaná stanice pro družicovou komunikaci, na které nyní přijímáme a analyzujeme signály stávajících družic a budeme ji využívat i v pokračujících projektech jako jsou QB50 nebo VZLUSat.“