Vynesenie družice na orbitu

Družicu vynesie na obežnú dráhu Zeme kozmická raketa, a to raketa Indickej vesmírnej agentúry (ISRO) s názvom PSLV-XL a označením letu PSLV-C38.  V júni 2017 bude vystrelená z vesmírneho strediska Satish Dhawan Space Centre, na ostrove Sriharikota v Indii. Vypustená bude z vypúštacej rampy "First Launch Pad".

Raketa PSLV-XL

Raketa PSLV však nepoletí len kvôli našej jednokilogramovej kocke; na obežnú dráhu Zeme vynesie viac cez 30 ďalších družíc. Hlavným nákladom na rakete bude indická družica Cartosat-2E. Jedná sa o tzv. primárneho zákazníka letu, od ktorého sa odvíja aj presný dátum štartu a konkrétny typ a výška obežnej dráhy. Na palube okrem prvej slovenskej družice skCUBE vynesie aj niekoľko desiatok ďalších družíc. Napríklad fínsky cubesat AALTO-1, D-Sat, či niekoľko cubesatov projektu QB50. Ostatné družice budú do vesmíru vynesené ako “spolujazda”, umiestnené v špeciálnych vypúštacích kontajneroch P-Pod.

V jednom z týchto kontajnerov už čaká na svoju slávnu chvíľu aj prvá slovenská družica, spolu s britským cubesatom UCLSat s ktorým zdieľa jednu komoru vypúštacieho kontajnera. Dostali sa tam počas veľmi prísnej finálnej integrácie v superčistých priestoroch holandskej spoločnosti ISL, ktorá sa na štarty cubesatov dlhodobo špecializuje. Naši technici družicu pred vložením do kontajnera poslednýkrát otestovali, vyčistili a nabili jej vnútorné batérie. A naposledy ju odfotili. Po zapečatení dvierok kontajnera totiž družice už nikto nikdy neuvidí. Kontajner opustia až na obežnej dráhe. Akonáhle príde z riadiaceho strediska povel na otvorenie dvierok, vytlačí pružina všetky cubesaty do voľného priestoru - teda do vesmíru.

Ak sa však chcete do vesmíru vôbec dostať, musíte nabrať poriadnu výšku. A ak chcete vo vesmíre aj zostať, teda nespadnúť späť na Zem, musíte nabrať aj obrovskú doprednú rýchlosť - tzv. prvú kozmickú, ktorá činí viac než 7 kilometrov za sekundu (čo je približne 22-násobná rýchlosťou zvuku!).

Let na orbitu

To ale nie je všetko. Naša družica musí počas samotného štartu rakety prežiť veľmi drsné podmienky:

Po vypustení z kozmodrómu prekonáva raketa husté vrstvy troposféry a začne sa naklápať. Ani nie po troch minútach odhadzuje pomocné prídavné motory na tuhé palivo, prvý raketový stupeň a zapaľuje druhý. Raketa sa ďalej nakláňa, s cieľom dosiahnuť v rovnobežnom smere spomínanú prvú kozmickú rýchlosť. Odhadzuje aj aerodynamický kryt, čím odhaľuje samotný vzácny náklad. Približne 4 minúty po štarte dohorí druhý stupeň, zapaľuje sa tretí a následne štvrtý. Akonáhle dohorí, štvrtý stupeň spolu so satelitmi sa dostane na obežnú dráhu. Celá sústava sa tak nachádza v bezváhovom stave a obieha po spoločnej trajektórii okolo Zeme, ktorá by mala mať v našom prípade nasledovné parametre.

Predpokladaná obežná dráha našej družice:

Trajektória predpokladanej sunsynchrónnej obežnej dráhy družice skCUBE (credit: NASA)

Potom, čo naša družica opustí kontajner, rozopnú sa jej separačné pružinové nožičky (tzv. kill switche), a družica sa prebudí. Ako prvé spustí svoj interný budík na dobu 30 minút, počas ktorých získa od ostatných družíc dostatočný odstup. Po týchto 30 minútach vydá vnútorný počítač družice povel na rozvinutie antén, ktoré boli až do tejto chvíle zmotané ako stavbársky meter do malej špirálky. Prepálením poistnej nite sa uvoľnia malé dvierka a 17 cm antény sa rozvinú do vzpriamenej polohy. Družica hneď začne vysielať údaje o svojom “zdraví” (napríklad aktuálne napätie na batériách, stav pamäte a pod.) ako aj pozdravy v morzeovke. Družica zároveň spustí automatický detumbling algoritmus pre minimalizáciu vlastnej rotácie a dosiahnutie stabilného natočenia voči Zemi.

Animácia štartu družice skCUBE do vesmíru (credit: INOVE Slovakia s.r.o.)

Ostáva dúfať, že všetko prebehne hladko a družica sa z vesmíru ozve. Ak raketa nevybuchne alebo inak nezlyhá pri umiestnení nákladu na orbitu, ak družica prežije hrkotavý štart rakety, nezasekne sa vo vypúšťacom kontajneri, neupečie ju radiácia zo Slnka a netrafí ju ani mikrometeorit alebo iný kus vesmírneho odpadu, budeme s nádejou čakať, že jej signál zachytí niektorá z našich pozemných staníc na Slovensku alebo nejaký náhodný rádioamatér vo svete, ktorý nám o tom pošle správu. Až vtedy môžeme začať s oslavami na počesť prvej slovenskej družice.

Držme si teda palce, Slovensko opäť letí do vesmíru!

 

Raketa PSLV-XL

Aerodynamický kryt rakety PSLV pod ktorými na svoje vystrelenie čaká niekoľko desiatok družíc z celého sveta (credit: ISRO)

Finálna integrácia družice do vypúštacieho kontajnera v Holandsku.

Typický časový profil letu rakety PSLV (credit: ISRO)