LASAR: Středoškoláci z Česka mají na oběžné dráze vlastní družici

Když se Simon Klinga, student Gymnázia Brno-Bystrc dozvěděl o soutěži Conrad Challenge, neváhal dlouho: „Dal jsem na Instagram storíčko, jestli se někdo nechce zapojit do této soutěže. Děcka se mi ozvala a dali jsme dohromady tým.“

Revoluční nápad na opravu družic

Do soutěže se přihlásili s nápadem spravovat nefunkční družice na oběžné dráze pomocí laserového paprsku. Na orbitu Země je totiž spousta družic, které jsou dnes v podstatě vesmírným odpadem, protože přestaly komunikovat a neexistuje způsob, jak je spravit. Takových družic je na oběžné dráze aktuálně víc než 150. Studenty napadlo, že by družice stačilo restartovat, což by se mohlo podařit pomocí silného laserového paprsku.

„Je to, jako kdybyste dali družici nový impuls, podobně jako když resetujete zaseknutý počítač,“ vysvětluje vedoucí týmu Simon Klinga. Tento jednoduchý, ale odvážný nápad zaujal odborníky z NASA a zajistil studentům vítězství v soutěži Conrad Challenge.

„Čeští středoškoláci předvedli jednu z nejlepších prezentací, jakou jsem na Conrad Challenge kdy viděla,“ pochválila studenty zakladatelka soutěže Nancy Conrad, manželka zesnulého Peta Conrada, třetího člověka na Měsíci. Studenti přitom se svým projektem LASAR zvítězili v konkurenci více než dvou tisíců týmů z celého světa.

Nápad byl natolik revoluční, že to jen jím neskončilo. O několik měsíců později se studentům naskytla možnost vyslat na oběžnou dráhu vlastní družici, kterou by mohli využít k testování cest, jak zatočit s kosmickým smetím.

 

Krabička napěchovaná vědeckými přístroji. A pivem

V létě 2024 se LASAR dal dohromady s brněnským výrobcem družic Spacemanic, který dostal od firmy SpaceX možnost využít letošního termínu letu do vesmíru. „Krátce předtím jsme zaregistrovali vítězství týmu LASAR v Conrad Challenge a řekli jsme si, že je to skvělý způsob, jak podpořit mladé talenty,“ uvedl Jakub Kapuš ze Spacemanic.

Na odevzdání potřebných dokumentů měli jen pět dní. Během několika dnů tak vznikl první popis družice a její 3D model, za dalších šest týdnů byl na světě i kompletní satelit v podobě malé krabičky o hraně deseti centimetrů. Ta je ale napěchovaná vědeckými přístroji. Jejím hlavním úkolem je sloužit jako cíl pro testování laserových paprsků. „LASARsat bude dokonalým terčem obíhajícím kolem Země. Právě na něj budeme ve spolupráci s českým laserovým centrem HiLASE mířit a testovat dopady laseru,“ mluví konstruktér Richard Nikel o spolupráci s jedním z největších laserových center na světě.

Fotodiody pomohou zjistit, kolik energie z laseru proniklo přes atmosféru až k družici. Na to bude mít samozřejmě vliv také oblačnost a vlhkost vzduchu. Základní měření proběhne už na družici pomocí plazmového detektoru. Část paprsku se následně odrazí zpět na Zemi, kde proběhnou měření přesnějšími přístroji.

„Prostor pro přístroje na družici je velmi omezený. Máme tam to nejlepší, co se mohlo vejít, ale na Zemi budeme mít přístroje s daleko větším rozlišením. Sice tak budeme měřit laser po dvojitém průchodu atmosférou, ale zato s daleko větší kvalitou,“ popisuje mechatronik Boris Brovkin.

I přes velikost se do družice vešel také malý kontejner s nealkoholickým pivem Cero z klášterního pivovaru Vorkloster. Právě se ten se prostřednictvím nadace rozhodl podporovat inovativní projekty středoškoláků z #brnoregion a začali právě týmem LASAR. Pivo by mělo být symbolem, který prokazuje, že inovace mohou jít ruku v ruce s tradicemi.

 

Budoucnost letů do vesmíru

Vlastní družice umožňuje týmu jít ještě dál. Zaměří se tak nejen na nefunkční družice, ale i na další odpad, který ohrožuje jiné družice i lidské posádky vesmírných stanic. Mezi něj patří například i úlomky vzniklé po srážkách družic, přičemž každý z těchto úlomků má rychlost mnohonásobně vyšší než kulka vystřelená ze zbraně. „Úlomků kosmického smetí jsou tam nahoře vysoké miliony a jejich počet rapidně roste. V sázce je budoucnost letů do vesmíru,“ říká finanční manažerka Anna Krebsová.

„Laserem můžeme odpařit část materiálu na povrchu úlomku. Tím vyvoláme akci a reakci, která může úlomek zpomalit a navést zpět do atmosféry. Tam bezpečně shoří,“ vysvětluje Simon Klinga. „Takové řešení vyžaduje obrovsky silný laser a přesný zaměřovací systém. Ale jakmile by to bylo funkční, energie stojí pouze malou částku.“

Družici LASARsat vynesla 21. prosince 2024 na oběžnou dráhu Země raketa Falcon 9 společnosti SpaceX v rámci mise Bandwagon-2. Na oběžné dráze by měla vydržet zhruba tři až pět let let.