TLDR: Španělská firma Kreios Space chce poslat družici na extrémně nízkou oběžnou dráhu 150 až 300 km. Tam je výhled na Zemi parádní, ale atmosféra vás neustále brzdí. Řešení bude použít ji jako palivo. Oznámená tuna.

Ne všechny orbity jsou si rovny. Většina družic létá výš, protože i ve stovkách kilometrů nad Zemí pořád existují řídké zbytky atmosféry – ne dost na to, aby se tam dalo dýchat, ale dost, aby to v horizontu měsíců až let mohlo družice vybrzdit z orbity přímo do pekelné náruče deorbitace…

I taková ISS proto lítá ve výšce kolem 450 km a i tady musí pravidelně dostávat kopance motory, jinak by se postupně propadla a shořela. Ledaže… Se objeví důvod i způsob, jak létat níže!

„Proč chtít létat tak nízko?“

Velmi nízká oběžná dráha, VLEO, je furt láká – je méně přeplněná a pro pozorování Země platí jednoduché pravidlo: čím níž, tím líp. Problém je však to palivo. Pokud chcete ve 150 až 300 km vydržet roky, musíte neustále kompenzovat odpor atmosféry…

Kreios Space proto fčil vyvíjí ABEP, tedy atmosphere-breathing electric propulsion. Družice nasaje zbytky atmosféry, stlačí je, ionizuje na plazma a elektromagneticky urychlí. Tak vznikne tah. Když přivřeme oči, uši a další otvory, je to taková variace proudového motoru!

„Takže to jednou třeba dáme i na letadla?“

Ne. Rozdíl je v tom, že proudový motor v letadle bere ze vzduchu hlavně okysličovadlo a spaluje palivo. Tady se nic takového neděje. Družice sbírá extrémně řídké částice horní atmosféry – hlavně atomární kyslík, dusík a další bordel – a používá je jako pracovní látku pro elektrický pohon. Elektřina ze solárních panelů pak částice urychlí dozadu, čímž družice dostane malý tah dopředu. Není to tedy „palivo zdarma“ v úplném smyslu, spíš pohonná látka zdarma, pokud dokážete tu atmosférickou polívku vůbec účinně nabrat.

První mise Kreios-1 má startovat v roce 2027 a ověřovat motor, měřit prostředí a pořizovat snímky Země s rozlišením pod metr. Kreios si pro demonstrační družici vybral platformu MP42 od Kongsberg NanoAvionics a firma uvádí, že mise má validovat výkon ABEP motoru, měřit prostředí ve VLEO a pořizovat snímky ve viditelné a blízké infračervené oblasti.

„Jak dlouho to tam vydrží?“

Pokud to vyjde, VLEO družice by podle firmy mohly vydržet přes sedm let a otevřít novou třídu nízko létajících pozorovatelů planety. Pokud ne, družice se stane velmi drahým padajícím důkazem, že atmosféra má pořád poslední slovo.

Fakt je, že Kreios není první, kdo řeší VLEO nebo kompenzaci odporu atmosféry. ESA už měla misi GOCE, která létala nízko a používala elektrický pohon ke kompenzaci odporu, a Japonsko testovalo extrémně nízké dráhy misí SLATS/Tsubame. Rozdíl je v tom, že Kreios chce otestovat orbitální air-breathing electric propulsion, tedy systém, který si pracovní látku opravdu nabírá z atmosféry místo toho, aby si ji celou vezl v nádrži. Kreios Space tak neslibuje jen „lepší kameru níž nad Zemí“. Slibuje nový způsob, jak v téhle nepříjemné výšce přežít!

Nakolik to nakonec povede ovšem k ještě většímu zabordelení oběžné dráhy, u které si již nyní očekává 100 tisíc aktivních družic k roku 2030, se můžeme jen dohadovat…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]