Zprávy ze světa

1f24b_illustration
30.06.2018

Radarová družice PAZ...

… je první radarovou družicí Španělska a bude pořizovat data v rozlišení až okolo 1 metru.

Družice PAZ (slovo znamenající ve španělštině „mír“), dříve označovaná i jako SEOSAR (akronym ze španělských slov Satélite Español de Observación SAR), je v současnosti už zcela obvyklým příkladem globální spolupráce, kdy družici pro španělskou společnost postavila velká nadnárodní evropská společnost a na oběžnou dráhu jí v rámci komerční kosmonautiky vynesla soukromá společnost americká z kosmodromu na vojenské základně v Kalifornii. Družice bude pořizovat data nejen pro španělské vládní organizace, ale i pro komerční zákazníky, přičemž bude spolupracovat se dvěma podobnými německými družicemi.
Radarová družice PAZ, stejně jako ostatní radarové družice, může snímat data bez ohledu na oblačnost a bez ohledu na osvětlení povrchu Země Sluncem, může tedy pořizovat data i při nočních přeletech. Vlastnosti radarových dat navíc umožňují jejich různá unikátní použití, například přesné sledování deformací povrchu pomocí radarové interferometrie.
Družice PAZ je vybavená především radarem se syntetickou aperturou (označovaným jako SAR z angl. Synthetic Aperture Radar) pracujícím v pásmu X na vlnové délce 3,1 cm (tj. frekvenci 9,65 GHz).
Družice PAZ bude snímat zemský povrch v několika různých pracovních módech. Největší území o ploše 100×150 km bude snímáno v pracovním módu ScanSAR při rozlišení 18.5 metru. Zatím se uvádí, že nejlepší rozlišení okolo 1 metru bude snímáno v módu High Resolution Spotlight, kterým se budou snímat území o ploše 10×5 km. Očekává se ale, že tato družice bude technicky schopná pořizovat svým radarem data až do rozlišení 25 cm, takže může dojít k rozšíření nabídky o pracovní módy poskytující data v rozlišení ještě výrazně lepším než 1 metr.

Obr.: Družice PAZ má hmotnost 1341 kg, délku 5 metrů a průměr tělesa družice 2.4 metru. Oběžná dráha družice je ve výšce 514 km nad zemí. Zdroj: Airbus Defence and Space

 

Obr.: Družice PAZ má hmotnost 1341 kg, délku 5 metrů a průměr tělesa družice 2.4 metru. Oběžná dráha družice je ve výšce 514 km nad zemí. Zdroj: Airbus Defence and Space

Majitelem a provozovatelem družice je španělská společnost Hisdesat (plným jménem Hisdesat Servicios Estratégicos, S.A.), která byla založená v roce 2001 za účelem provozování družic a poskytování různých družicových služeb pro vládní vojenské i civilní agentury, přičemž v současnosti poskytuje služby zákazníkům i mimo Španělsko.
Družici postavila evropská firma Airbus Defence and Space, základ družice byl postaven v Německu a poté byl odeslán do pobočky ve Španělsku, kde byla stavba družice dokončena montáží přístrojů a to včetně nejdůležitějšího radaru SAR a jeho antény.
Cesta družice PAZ na oběžnou dráhu se ale nečekaně zkomplikovala a časově protáhla. Technicky byla montáž družice dokončená už v září 2013 a družice byla kompletně připravená k plánovanému startu počátkem roku 2015, kdy se o její vynesení na oběžnou dráhu měla postarat ruská společnost Kosmotras, která používala rusko-ukrajinské rakety Dněpr. Tyto rakety byly vyráběny přestavbou vysloužilých vojenských mezikontinentálních balistických raket a byly proto nejen spolehlivé (z celkem 22 startů s družicemi jen jedno selhání), ale i levnější než konkurenční nosiče. Na jaře 2014 ale proběhla ruská anexe Krymu a rusko-ukrajinské vztahy se prudce a dlouhodobě zhoršily natolik, že se další spolupráce na raketách Dněpr jevila jako krajně nepravděpodobná. Ruská společnost Kosmotras přesto prohlásila, že všechny již uzavřené závazky splní. Rakety Dněpr pak odstartovaly s družicemi ještě třikrát (v červnu 2014, listopadu 2014 a březnu 2015), nicméně na družici PAZ se nedostalo. Nakonec dva roky čekání vyčerpaly trpělivost španělské společnosti Hisdesat a ta se rozhodla pověřit vynesením jejich družice jinou společnost. Společnost Hisdesat se také obrátila na Mezinárodní arbitrážní soud v Paříži, přes který se snaží přimět ruskou společnost Kosmotras vrátit předem zaplacenou zálohu ve výši 15 milionů Euro.
Žádný další start raket Dněpr se už po březnu 2015 nikdy neuskutečnil a nikdo už to ani neočekává. Zájemci o služby těchto raket si pro své družice našli náhradní možnosti.

Družici PAZ nakonec úspěšně vynesla 22. února 2018 raketa Falcon 9 společnosti SpaceX známého podnikatele Elona Muska. Raketa odstartovala z rampy na Vandenbergově letecké základně v Kalifornii.

Kromě družice PAZ byly při tomto letu vyneseny a vypuštěny i dvě družice Tintin A a Tintin B (jinak označované i jako Microsat-2a a Microsat-2b). Tyto dvě identické družice o shodné hmotnosti 386 kg mají pro společnost SpaceX otestovat možnosti vybudování družicové konstelace Starlink pro poskytování globálního internetového pokrytí. Jako všechny plány společnosti SpaceX je i tento velmi ambiciózní, celá konstelace by se měla skládat z několika tisíc družic, které by měly být vyneseny mezi roky 2019 až 2024.

Obr.: Raketa Falcon 9 společnosti SpaceX připravená na rampě v Kalifornii ke startu s družicí PAZ. Zdroj: SpaceX

 

Obr.: Raketa Falcon 9 společnosti SpaceX připravená na rampě v Kalifornii ke startu s družicí PAZ. Zdroj: SpaceX

Raketa Falcon 9 byla pro vynesení družice PAZ použitá ve verzi Falcon 9 v1.2 Full Thrust Block 3. Tato 70 metrů vysoká dvoustupňová raketa na tekuté palivo (rafinovanou formu petroleje RP-1 a kapalný podchlazený kyslík) je už několikátou vývojovou variantou rakety Falcon 9 a právě od verzí označovaný jako Full Thrust (nebo zkráceně jen FT) jsou první stupně těchto raket schopné při vybavení výklopnými podpěrami měkkého přistání na zemi nebo na námořních přistávacích plošinách a je tak možné první stupně raket používat opakovaně. Poprvé se záchrana prvního stupně podařila 22. prosince 2015, kdy při prvním letu Falconu 9 ve variantě FT přistál první stupeň na pevninskou přistávací plochu LZ-1 na Mysu Canaveral.
Při letu s družicí PAZ byl úspěšně znovu použit první stupeň, který 24. 8. 2017 vynesl tchaj-wanskou družici Formosat-5 a pak úspěšně přistál na námořní plovoucí plošině.
Navzdory původním zvěstem, tentokrát se společnost SpaceX o další záchranu prvního stupně neměla v plánu ani pokusit, k tomuto vzletu s družicí PAZ totiž odstartoval první stupeň Falconu 9 bez přistávacích podpěr. Byl ale proveden pokus o záchranu části aerodynamického krytu nákladového prostoru na špici rakety. Tyto kryty sice mohou při povrchním pohledu vypadat jednoduše, jenže cena jednoho kusu je několik milionů amerických dolarů a jejich výroba je také časově náročná, takže při budoucí plánované velmi vysoké kadenci startů by jich brzy začal být nedostatek. Podle aktuálních plánů se obě poloviny krytu mají po splnění svého ochranného úkolu nad zemskou atmosférou oddělit od rakety a pomocí vlastních manévrovacích trysek se samostatně otočit do optimální pozice pro návrat a průlet atmosférou zpět k Zemi a v poslední fázi se snést na řiditelných padácích s navigací GPS k mořské hladině do cílové oblasti, kde přistanou do velké sítě na palubě speciální lodě. Mají se tak vyhnout kontaktu se slanou mořskou vodou, která by je mohla poškodit nejen nárazem na hladinu, ale hlavně svými korozivními účinky. Zkouška o záchranu alespoň jedné ze dvou částí krytu při této misi ale nakonec nebyla zcela úspěšná, zachraňovaná část krytu na padáku minula síť na připravené cílové lodi Mr. Steven o několik set metrů a skončila v moři. Odtud byl sice kryt úspěšně vyloven, ale přestože nejméně jedna jeho polovina nevypadala nijak poškozená, kvůli koupeli v mořské vodě byl celý díl vyřazen k rozebrání a sešrotování.

Přestože se tedy při tomto letu nepovedlo zachránit žádnou část rakety Falcon 9 k opětovnému použití, raketa svůj hlavní úkol vynést družici PAZ a dvě družice Tintin splnila bezchybně. Družice PAZ byla vypuštěna na orbitu zhruba 10 minut po startu rakety ze Země a už 75 minut po startu probíhala komunikace mezi družicí a pozemními řídícími stanicemi.
Dne 8. března 2018 družice PAZ úspěšně dokončila postupný přesun na svou pracovní oběžnou dráhu.

Po vypuštění na oběžnou dráhu následuje u každé družice obvykle minimálně čtyřměsíční období postupného uvádění do plného provozu, zkoušení a kalibrace senzorů a pořizování prvních zkušebních dat. U družice PAZ bude potom následovat ještě další tříměsíční období zaměřené na to, aby družice PAZ byla schopná pořizovat a dodávat radarová data zcela stejných vlastností a stejné kvality, jaké pořizují starší německé družice TerraSAR-X a TanDEM-X. Družice TerraSAR-X byla vypuštěna na oběžnou dráhu 15. 6. 2007 a její sesterská družice TanDEM-X 21. 6. 2010. Tyto družice pořizují radarová data v rozlišení od 16 do 1 metru. Obě družice postavila firma EADS Astrium, která se po sloučení v roce 2013 stala od ledna 2014 součástí nově vytvořené divize Airbusu pod názvem Airbus Defence and Space. Družice TerraSAR-X, TanDEM-X i nová družice PAZ tedy pocházejí de facto od stejného evropského výrobce a jsou si proto konstrukčně velice podobné, vzhledově jsou z vnějšku téměř identické.
Provozovatelem starších radarových družic TerraSAR-X a TanDEM-X je Německé středisko pro letectví a kosmonautiku DLR (něm. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt). V rámci vzájemné spolupráce byly, jsou a budou pro novou družici PAZ používané různé technologie a vybavení vyzkoušené a používané už pro družice TerraSAR-X a TanDEM-X a němečtí experti se ze střediska v Oberpfaffenhofenu se podílejí i na uvádění družice do provozu. I první telemetrická data z družice PAZ zachytila 75 minut po jejím startu pozemní stanice DLR ve Weilheimu.

Do plného pracovního režimu pořizování dat pro zákazníky by tedy družice PAZ měla přejít ještě před koncem roku 2018. Španělské ozbrojené síly by měly družici PAZ vytěžovat zhruba ze 30%, zbývajících 70% kapacity družice zbyde pro ostatní zákazníky.

Životnost družice PAZ na oběžné dráze by měla být nejméně 5 roků, ale předpokládá se, že by družice mohla vydržet pracovat i více než 10 let.

Aktualizovaný přehled družic pořizujících radarová data (včetně různých ukázek radarových dat uložených v odkazu fotogalerie) je zde.

Máte-li předběžný zájem o některá družicová data a nebo jejich zpracování, můžete kontaktovat oddělení prodeje a marketingu: marie.hakova[at]gisat.cz, tel: 270 003 732

Článek zpracoval: Jiří Šustera

 

nahoru

zpět