Satelity CubeSat: jak nás vědci pozorují z vesmíru, aby pomohli změnit lidstvo

CubeSat je malá, ale mocná technická vymoženost. Tyto malé satelity o velikosti krabice od bot vynalezl v roce 1999 profesor Bob Twiggs jako vzdělávací nástroj pro studenty. V současnosti obíhají kolem Země stovky CubeSatů vyrobených univerzitami, začínajícími firmami a vládami. Podle zpravodajství BBC News jsou rychlejší a levnější na stavbu a vypuštění než klasické družice.

CubeSaty mohou mít pro společnost tyto pozitivní přínosy, které mají lidstvu pomoci:

1: Zastavení odlesňování

Norská vláda navázala spolupráci se satelitní společností Planet, aby se vypořádala s odlesňováním po celém světě.
Společnost Planet má konstelaci 180 satelitů CubeSat, které nepřetržitě snímají Zemi. Jejich kamery mají rozlišení 3 m na pixel a mohou z vesmíru zachytit důkazy o kácení. „Norská vláda zaplatila za data pro sledování odlesňování v 64 tropických zemích,“ říká Will Marshall, generální ředitel společnosti Planet. „Dáváme ministerstvům lesnictví v těchto zemích vědět, kde dochází k odlesňování.“ dodává.

• 

2: Sledování ohrožených zvířat

Začátkem tohoto roku spustil tým studentů z Itálie a Keni projekt WildtrackCube-Simba. Tato družice CubeSat bude monitorovat ptáky a savce v keňském národním parku.
„Dochází ke konfliktům mezi lidmi a divokou zvěří, například když sloni napadají úrodu farmářů, poškozují majetek a někdy dokonce zabíjejí lidi,“ říká Daniel Kiarie, student inženýrství v Nairobi. „Chceme jim tedy pomoci tomu zabránit tím, že jim předem poskytneme informace o pohybu zvířat, aby je mohli odehnat dříve, než se dostanou do vesnic.“

V příštím roce plánují vybavit zvířata rádiovými značkami, které, jak doufají, umožní sledovat více než jen jejich polohu. „V Keni je častým problémem pytláctví kvůli sloním klům a rohům nosorožců,“ říká Daniel. „Myslíme si, že tyto značky by mohly také sledovat srdeční tep a zjistit, zda je zvíře zabito.“ Družice CubeSat je na tříleté misi. CubeSaty obvykle vydrží dva až pět let, než shoří v atmosféře, v závislosti na tom, jak vysoko jsou vyneseny na oběžnou dráhu.

• 

3: Odhalování moderního otroctví

Laboratoř práv na Nottinghamské univerzitě využívá satelitní snímky, které jí pomáhají proniknout do tajného světa nucené práce. Naposledy použila snímky z družice CubeSat k zmapování provizorních táborů bangladéšských sběračů ovoce v Řecku. „Můžeme sledovat, jak se tyto neformální osady mění v čase,“ říká profesorka Doreen Boydová, která projekt vede. „Víme, že když dojde k vyklízení půdy, uvidíme při pozdějším pohledu zpět vznik nových osad.“ Tým spolupracoval s místní nevládní organizací, která navštívila nalezené tábory. „Byli schopni mluvit s tamními migranty, takže mají mnohem více informací o tom, co se děje, pokud jde o životní podmínky… Byli schopni říci: „Správně, máme v této oblasti 50 neformálních osad, jak upřednostníme naši činnost?“

4: Odstraňování vesmírného odpadu

Rusko nedávno vyvolalo mezinárodní pobouření, když vypálilo raketu na jeden ze svých starých špionážních satelitů a na nízkou oběžnou dráhu Země vyslalo tisíce úlomků. Celosvětové sítě sledují téměř 30 000 kusů vesmírného odpadu, který se pohybuje kolem Země, od nefunkčních satelitů až po stupně raket. Existuje však mnohem více úlomků, které jsou příliš malé na to, aby je bylo možné sledovat, ale jsou dostatečně velké na to, aby ohrožovaly družice nebo astronauty na palubách kosmických lodí.

S odstraňováním vesmírného odpadu je spojena spousta problémů, v neposlední řadě také zjištění, který kus techniky patří kterému státu. Vědci jsou však díky CubeSatům o krok blíže k vyřešení praktického problému, jak zachytit objekt řítící se vesmírem. Používají je k replikaci odpadků při experimentech ve vesmíru.

V roce 2018 se evropské družici RemoveDEBRIS podařilo pomocí harpuny a sítě vypustit a chytit dva CubeSaty.
Letos japonská společnost Astroscale vypustila sondu ELSA-d, která úspěšně uvolnila a zachytila CubeSat pomocí magnetického systému. Při budoucích testech bude CubeSat přinucen padat jako typický vesmírný odpad, než se pokusí o opětovné zachycení.

5: Opravování větrných turbín

Nad našimi hlavami pracuje několik flotil CubeSatů, které společně zajišťují levný „internet věcí“. Tato síť propojuje lidi s objekty označenými senzory na vzdálených místech po celém světě. Někteří zemědělci používají senzory, aby sledovali hladinu vody ve vzdálených korytech pro zvířata nebo ve skladovacích věžích, což jim ušetří nutnost osobní kontroly. Mohou být dokonce použity k zefektivnění obnovitelných zdrojů energie. Větrné turbíny se obvykle navštěvují dvakrát ročně kvůli údržbě, takže pokud je lopatka poškozená, může trvat měsíce, než se to zjistí a opraví. Společnost Ping Services vytvořila senzor, který monitoruje zvuk vydávaný větrnými turbínami při jejich otáčení. Dokáže zachytit změnu tohoto zvuku, která indikuje poškozenou lopatku, a předat ji zpět provozovateli turbíny prostřednictvím sítě CubeSat. To znamená, že je lze opravit mnohem rychleji a efektivněji.

• 

6: Zkoumání hlubokého vesmíru

Zatímco většina družic CubeSat směřuje k Zemi, několik jich míří ke hvězdám. V roce 2018 Nasa vypustila první CubeSaty do hlubokého vesmíru. MarCO-A a B předávaly důležité informace ze sondy Insight Lander, která sestupovala na Mars. Příští rok Nasa vypustí dalších 10 CubeSatů na své raketě Artemis 1. Mise zahrnují testování účinků radiace v hlubokém vesmíru na živý organismus a studium vodních ložisek na jižním pólu Měsíce. Všechny jsou součástí programu, který počítá s tím, že jednoho dne na Měsíci opět přistanou lidé.

• 

Zdroj: BBC News