České družice Slavia by chtěly od roku 2027 hledat suroviny ve vesmíru

IDNES.CZ, 20. 6. 2023

Celý článek zde

Dvě družice mise Slavia mají podle tvůrců přinést převratné technologie, které bude možné využít při dalších misích. Cílem je získávat informace o zdrojích surovin ve vesmíru. Nejdříve ovšem musí získat prostředky k financování projektu.

Mise Slavia (Space Laboratory for Advanced Variable Instruments and Applications) úspěšně dokončila přípravnou fázi ověřující její celkové technické řešení. Mise by měla na oběžnou dráhu Země vynést dva satelity vybavené pokročilými technologiemi, svůj let má odstartovat v roce 2027.

Až dva nanosatelity s rozměry 20 × 20 × 40 cm dorazí na oběžnou dráhu Země zahájí výzkum meteorů v horní vrstvě atmosféry tím, že využijí spektrální analýzu plazmatu, který vznikne při vstupu meteorů do atmosféry, a zároveň provede hmotnostní analýzu mikrometeoritů.

Hanka, Vesna a Říp-2

Misi Slavia tvoří dva cubesaty, které se budou pohybovat po heliocentrické dráze ve výšce asi 600 kilometrů na oběžné dráze Země. Družice budou vybaveny třemi přístroji.

Na palubě bude širokospektrální kamera Vesna pro detekci obecných kovů v meteorech. Ta funguje tak, že zaznamená vlnové délky záření meteorů a detekuje tak „otisky“ spektrálních čar různých prvků. Toto záření se objeví při vstupu větších částeček meziplanetární hmoty do atmosféry Země, kdy se zahřejí a vznikne plazma, které vidíme jako stopu meteoru.

Tuto stopu využívá i anténní systém Říp-2, který zaznamená a zaměří rádiové signály vytvořené plazmatem, jinými slovy zachytí jeho odrazy a emisi rádiových signálů. Pokud se mise vydaří, bude to poprvé, co něco takového bude možné z oběžné dráhy. Říp-2 zvládne zaznamenat i dopady prachových zrn na družici a měřit rádiové signály atmosférických výbojů.

A proč Říp-2? „Naše práce na návrhu přístroje čerpá i ze zkušeností, které jsme získali při vývoji přijímače vysokofrekvenčních rádiových vln v projektu TARANIS francouzské vesmírné agentury CNES, který byl zničen při nezdařeném vypuštění družice v roce 2020,“ vysvětluje vedoucí týmu ŘÍP-2 smutnou historii Řípu-1 Ondřej Santolík z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR.

Podle vědců je převratný i poslední vědecký přístroj, který bude na palubě družic. Je to miniaturní hmotnostní spektrometr Hanka (Hmotnostní ANalyzátor pro Kosmické Aplikace). Unikátní je tím, jak podrobně dokáže zanalyzovat hmotu, hovoří se zde o vysokém rozlišení.

„Je to první vesmírný projekt, při kterém bude hmotnostní analýza s vysokým rozlišením probíhat přímo ve vesmíru, nikoli až v pozemských laboratořích po návratu vzorků,“ řekl Ján Žabka z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR.

Další specialita spočívá v tom, že sonda analýzu provádí rovnou na orbitě, a není tak třeba vozit vzorky k analýze zpátky na Zemi. Vědci tak přímo získají chemickou a mineralogickou skladbu meziplanetárního prachu a mikrometeoroidů.

Pokud vše proběhne podle dosavadních plánů a mise bude úspěšná a přístroje se osvědčí, bude jejich nástupce možné využít i v rámci misí na povrchu cizích těles, například pojízdné laboratoře mohou využít ablační laser k rozrušení hornin a poté hmotnostní spektrometr k analýze.

Technologie využité v mikrosatelitech Slavia tak budou podle vědců po úspěšném dokončení mise připraveny pro konstrukci různých satelitů či vozítek pro detailní průzkum jakéhokoli tělesa ve Sluneční soustavě. Kromě toho však může být širokospektrální kamera s rádiovou anténou v budoucnu využita také k odhalení, přesnému určení a zaměření jakéhokoli přírodního či umělého objektu vstupujícího do atmosféry Země. Bude tak moci vzniknout jakási mapa, která by mohla ukázat, z které části naší Sluneční soustavy přicházejí objekty s požadovanými vlastnostmi a v případě prospektorských misí, tam pak někdy v budoucnu vyslat těžební stroje.

Nejdříve je třeba sehnat finance

Projekt zaštítila Evropská kosmická agentura (ESA) a podpořilo ji i české ministerstvo dopravy.

Studii proveditelnosti mise Slavia podpořilo ministerstvo dopravy, v současnosti je ukončena fáze B1, která definuje přesné technické provedení celé mise. Pokud bude projekt schválen, vědci začnou konstruovat laboratorní verze satelitů a přístrojů.

Mise Slavia na svou realizaci potřebuje zhruba 500 milionů korun. Projekt je přihlášený do výzvy Ambiciózní projekty ministerstva dopravy. Kromě mise SLAVIE se v České republice v rámci výzvy ambiciózních vesmírných projektů ministerstva dopravy připravuje několik dalších projektů mířících do vesmíru. Je to například AMBIC, CZARM, LVICE2, QUVIK, REMEC, či SOVA.

Podle Martina Feruse z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, vedoucí vědeckého týmu mise Slavia, bude mise pokračovat, i kdyby podporu realizace od ministerstva dopravy nedostala. Zda bude projekt schválen, by mělo být jasné na podzim.

„Teď máme koncepty přístrojů, máme hotovu studii proveditelnosti, takže se chceme zaměřit na publikování, laboratorní výzkum, laboratorní podporu. Budeme pokračovat v přípravě materiálů, abychom byli co nejdál,“ řekl Martin Ferus

„Bylo by skvělé, kdyby se Česko stalo velmocí ve vývoji miniaturních přístrojů, které jsou schopné poskytnout kompletní informaci o prvcích, chemických sloučeninách, minerálech a horninách na jakémkoli zkoumaném tělese ve vesmíru. Slavia má všechny předpoklady být tím prvním krokem. Je to běh na dlouhou trať, ale čeští vědci jsou na tento závod velmi dobře připraveni,“ uvedla předsedkyně Akademie věd ČR Eva Zažímalová.

Během příštích deseti let by se podle vědců z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského měli lidé vrátit na Měsíc, který se tak stane branou pilotovaných letů k Marsu či misí do vzdálenějších koutů Sluneční soustavy. Takové plány však musí počítat s využitím zdrojů vody či obecných kovů přímo na Měsíci, Marsu či asteroidech blízkých oběžné dráze Země. Tato tělesa by navíc podle vědců ve vzdálenější budoucnosti mohla poskytnout další suroviny důležité pro elektroniku, energetiku a pokročilé strojírenství.

Studii proveditelnosti mise Slavia podpořilo ministerstvo dopravy, v současnosti je ukončena fáze B1, která definuje přesné technické provedení celé mise. Pokud bude projekt schválen, vědci začnou konstruovat laboratorní verze satelitů a přístrojů.