Foresail-1 je prvý satelit z fínskeho Centra excelentnosti vo výskume trvalo udržateľného vesmíru. Centrum excelentnosti študuje vesmírne podmienky s cieľom vyvinúť udržateľnejšie malé satelity, ktoré sa nezmenia na vesmírny odpad.
Aalto University vo Fínsku podpísala zmluvu na vypustenie satelitu Foresail-1. Družica bola postavená ako súčasť Fínskeho centra excelentnosti vo výskume trvalo udržateľného priestoru, ktoré je financované Fínskou akadémiou a prevádzkuje ho Helsinská univerzita v spolupráci s Aalto University, University of Turku a Fínskym Meteorologickým inštitútom.
Centrum excelentnosti študuje vesmírne podmienky a na základe výskumu vyvíja udržateľnejšie satelity, ktoré sa na obežných dráhach Zeme nezmenia na vesmírny odpad.
Satelit Foresail-1 ponesie so sebou dva hlavné vedecké prístroje vyvinuté Centre of Excellence – časticový teleskop PATE, ktorý bude študovať prostredie žiarenia v blízkosti Zeme, a plazmovú brzdu, ktorá sa použije na testovanie návratu kozmickej lode do atmosféry.
Ako uviedla profesorka Minna Palmroth, vedúca Centra excelentnosti na Helsinskej univerzite: „Centrum excelentnosti spája popredných fínskych expertov v oblasti vesmírnej vedy a technológie. S dlhodobým financovaním Fínskej akadémie sme vytvorili prvý vedecký vesmírny program pre Fínsko. Cieľom do budúcnosti je chrániť obežnú dráhu Zeme pomocou najmodernejšieho výskumu a urobiť revolúciu v experimentálnej vesmírnej fyzike pomocou nanosatelitov.“
Zmluva o štarte satelitu bola podpísaná s nemeckou spoločnosťou EXOLaunch, ktorá koordinuje štartovacie miesta americkej spoločnosti SpaceX.
Ako uviedol odborný asistent Jaan Praks z Aalto University: „Okrem Foresail-1 ponesie raketa Falcon 9 niekoľko ďalších malých nanosatelitov. Raketa bude vynesená na obežnú dráhu vo výške asi 550 kilometrov koncom jari 2022. Podrobnejšie informácie o načasovaní štartu budú dostupné v priebehu jari 2022. Tím Foresail-1, ktorý v súčasnosti tvoria profesionáli a študenti, sa zameriava na integráciu prístrojov do satelitu a záverečné testy, ktoré prebehnú v januári 2022.“
PATE skúma vesmírne žiarenie
Cieľom satelitu Foresail-1 je posunúť chápanie radiačného prostredia vo vesmíre na novú úroveň. Tieto poznatky pomôžu vyvinúť nanosatelity, ktoré sú odolné voči žiareniu a vydržia vo vesmíre dlhšie.
Ako vysvetlil profesor Rami Vainio z University of Turku: „Relativistické elektróny v zónach žiarenia sú obzvlášť nebezpečné pre satelity, pretože ich intenzity sa v priebehu času výrazne menia, čo je výsledkom rôznych mechanizmov zrýchlenia a straty častíc.“
Naša planéta Zem je obklopená dvoma zreteľnými zónami s vysokou intenzitou žiarenia. Vnútorná zóna má protóny a vonkajšia zóna má elektróny. Protónová zóna je relatívne stabilná, ale elektrónová zóna je v neustálom zmätku, pretože magnetické pole Zeme, ktoré zachytáva častice ďalej od planéty, je oveľa náchylnejšie na poruchy slnečného vetra.
Ako ďalej dodal Vainio: „Cieľom nástroja PATE je zistiť presnejšie ako predtým, ako elektróny opúšťajú radiačné zóny do atmosféry.“
Plazmová brzda pomáha zničiť satelit v atmosfére
Ani ten najodolnejší nanosatelit nevydrží večne. Vyradenému nanosatelitu môže trvať roky, kým sa ponorí do atmosféry, kde zhorí. Fínsky meteorologický inštitút vyvinul plazmovú brzdu, ktorá by umožnila satelit naviesť do atmosféry už za dva mesiace. Plazmová brzda už bola testovaná na študentskej družici Aalto-1, ktorá bola vypustená v roku 2017, a teraz bola jej prevádzka vyvinutá tak, aby bola ešte spoľahlivejšia.
Ako uviedol Pekka Janhunen, manažér výskumu vo Fínskom meteorologickom inštitúte: „Plazmová brzda teoreticky funguje, ale brzdná sila plazmovej brzdy ešte nebola zmeraná vo vesmíre.“
Ako dodal Janhunen k vývoju plazmovej brzdy: „Po otvorení dlhého navijaka plazmovej brzdy sa na popruh napne a zmeria sa výsledná brzdná sila. Výsledok nám umožní vypočítať, ako dlho musí byť popruh plazmovej brzdy potrebný na privedenie satelitu dole za určitý čas a je známa jeho hmotnosť a výška obehu.“
Technológiu plazmovej brzdy možno použiť aj na zníženie orbitálnej dráhy satelitu o požadovanú hodnotu.
Ako dodal na záver Janhunen: „Predovšetkým výskumné a meteorologické družice bežne pracujú na synchrónnej obežnej dráhe Slnka vo výške asi 600 až 800 kilometrov. Rotácia orbitálnej dráhy vzhľadom na Slnko zostáva na mieste, a teda satelit obieha Zem denne pod rovnakými svetelnými podmienkami. Po znížení orbitálnej výšky satelitu môže satelit vykonávať prelety v rôznych časoch dňa.“
Zdroj: https://sciencebusiness.net; https://www.aalto.fi, zverejnené: 24. 11. 2021, autor: rpa
