Domů » Články » Vesmírný program ČR: sci-fi, nebo nadějná budoucnost?

Vesmírný program ČR: sci-fi, nebo nadějná budoucnost?

Když se řekne Česká republika, vybaví se vám ledacos. Příroda, pestrá historie, pivo. Ale vesmírný program asi napadne málokoho. Přitom se v posledních letech tak trochu mimo zájem veřejnosti i médií české vesmírné aktivity významně rozvíjejí a na zemi naší velikosti začínají dosahovat docela zajímavých rozměrů.

Jak možná víte, v Praze sídlí Agentura Evropské unie pro kosmický program (EUSPA), která vznikla transformací původní GSA. Agentura nově zastřešuje všechny vesmírné aktivity EU a v nejbližších letech proto až trojnásobně zvětší svůj počet zaměstnanců. V červnu letošního roku se předsedou její správní rady stal Václav Kobera, dlouholetý vedoucí pracovník ministerstva dopravy.

Česká republika je tak bezpochyby významnou z hlediska unijních aktivit v této oblasti, nicméně tam to rozhodně nekončí. Na méně známé, ale o to možná zajímavější aspekty českých kosmických aktivit se proto podíváme v tomto článku.

Satelitní centrum nejen pro NATO

V lednu minulého roku zahájilo operační činnost satelitní centrum známé pod zkratkou SATCEN ČR. Historie tohoto centra spadajícího pod Vojenské zpravodajství se začala psát již v roce 2005, kdy se poprvé objevil záměr takové centrum vybudovat. Aktivní fáze budování pak probíhala od roku 2018.

Primárním úkolem SATCENu je analyzovat získaná satelitní data pro národní i alianční potřeby. Centrum má přístup k elektrooptickým i radarovým datům z celého světa. Od doby pořízení snímku do jeho zpracování v SATCENu uběhne jen několik desítek minut. Snímky jsou přitom velmi podrobné – udávané rozlišení je 50 centimetrů a díky kombinaci snímkovacích technologií jsou v SATCENu schopni určit i druhy materiálů a povrchů nasnímaných objektů.

satcen
SATCEN ČR má zajišťovat široké spektrum informací

Výstupy ze SATCENu na národní úrovni neslouží pouze resortu obrany, ale i všem ostatním státním zájemcům. Pracovat s nimi tedy mohou složky integrovaného záchranného systému, ale třeba také ministerstvo dopravy či zemědělství. Jednou z výhod integrovaného centra v tomto směru přitom je, že jednotliví zájemci své požadavky centralizují v této instituci, takže nebude docházet například k duplicitnímu snímkování jedné lokality, o níž má zájem více resortů. Pokud by se každý jednotlivý resort obracel na poskytovatele snímků samostatně, bylo by problematické tomuto jevu zabránit.

Mezinárodní rozměr

Jak lze nicméně ze zařazení pod Vojenské zpravodajství usoudit, nejvýznamnějším „zákazníkem“ je přece jen obrana. Armáda takto může přímo žádat aktuální snímky zájmové oblasti, ať už jde o Českou republiku nebo lokalitu zahraniční mise. Výše jsme ale zmiňovali, že centrum má i alianční rozměr. A to z něj dělá poměrně unikátní pracoviště i v mezinárodním rozměru.

Zatímco národní satelitní centra mají i jiné státy, schopnost poskytovat satelitní vojenské zpravodajské informace pro účely NATO už tak častá není. Ředitel SATCEN ČR se dokonce v rozhovoru pro iRozhlas nechal slyšet, že dle jeho informací jsou Spojené státy a Česká republika jedinými členskými státy poskytujícími vojenskou analýzu satelitních snímků alianci.

Spuštěním operačního provozu SATCENu mimochodem ČR také splnila jeden ze závazků, které alianci dala. Jde tak i o významný počin z hlediska mezinárodní politiky, protože jiné naše závazky v této oblasti máme dlouhodobě problém plnit – zmiňme například neustálé dohady o rozpočtu pro obranu či protahující se akvizici nových BVP.

Vlastní vojenské satelity GOLEM

Možná vás už napadlo, odkud SATCEN snímky pro další zpracování získává. Dle oficiálních informací jde o komerční zdroje, kdy s pomocí licenčních smluv uzavřených s různými poskytovateli SATCEN jednotlivé snímkování poptává. Vzhledem k zapojení do struktur NATO lze také asi předpokládat, že minimálně pro vojenské účely bude možnost zpracovávat i snímky od spojenců.

Již relativně brzy bychom měli být ale v tomto ohledu soběstační. Existuje totiž projekt vojenských satelitů GOLEM. Název je zkratkou pro Globální orbitální elektrooptický systém a vypuštění satelitů by podle plánu mělo proběhnout mezi lety 2024 a 2025. Podle mluvčí vojenského zpravodajství by měl GOLEM zajistit „absolutní datovou nezávislost České republiky“.

VZLU SPACE 2030

O projektu toho bohužel moc bližšího nevíme, jde o utajovanou záležitost. Podle České televize by nicméně systém mělo tvořit více satelitů a o jeho realizaci projevil zájem státní Výzkumný a zkušební letecký ústav (VZLÚ). To vedlo Armádní noviny a Technet k vcelku logické spekulaci, že GOLEM bude pravděpodobně vycházet z konceptu HYPERION, který VZLÚ prezentoval již v roce 2019.

HYPERION je konstelací čtyř satelitů, které využívají jednotnou platformu THEA. Ta umožňuje na ně umístit různé technologie, včetně elektrooptiky či radarů vhodných pro satelitní průzkum. Satelity tohoto typu mají mít hmotnost 50 až 300 kg a pohybovat se 450 až 500 km nad zemí. Nízká oběžná dráha je vhodná právě pro snímkování, protože umožňuje využít méně výkonné přístroje i komunikační zařízení, resp. snímkovat v lepším rozlišení. Nevýhodou je ale větší nestabilita těchto oběžných drah způsobená zbytky atmosféry.

Jenže to by neměl být problém, protože korekce lze činit iontovým motorem, stejně jako se to děje třeba u satelitů Starlink. A iontové motory shodou okolností vyvíjí a testuje taktéž VZLÚ. Souvislost GOLEMu s HYPERIONem nikdy nebyla oficiálně potvrzena, ale jeví se jako vysoce pravděpodobná.

Role VZLÚ v českých kosmických aktivitách

Výzkumný a zkušební letecký ústav má v rámci českých vládních a polovládních aktivit ve vesmíru vůbec zajímavou roli. Například už přes čtyři roky provozuje experimentální satelit VZLUSat-1 a v následujících měsících se plánuje vypuštění jeho nástupce s označením VZLUSat-2. Na tom se mimochodem budou testovat právě kamery pro snímkování Země, stejně jako technologie pro přesně určování polohy. Souvislost s připravovaným GOLEMem se tak přímo nabízí.

Assembly and Vibration Tests of the nanosatellite VZLUSAT-2

VZLÚ ale také kooperuje se soukromým sektorem. Ve spolupráci se společností SpaceLab EU například vyvíjí zmiňovaný iontový pohon. Velkou roli též hraje ve výrobě evropských raket. Některé díly na rakety Ariane 6 a Vega se totiž vyvíjí a vyrábí v brněnské S.A.B. Aerospace a klatovské ATC Space. A testování těchto dílů zajišťuje právě VZLÚ. Za zmínku stojí určitě i dodání akcelerometrů pro satelity Swarm vypuštěné Evropskou kosmickou agenturou v roce 2013.

VZLÚ jinak samozřejmě působí i v jiných oblastech. Jak již ostatně název napovídá, významnou roli hraje rovněž v letectví, zmínit lze například jeho roli při vývoji letounu L-39NG Albatros.

Vzducholoď STRATOM

Dalším z projektů spadajících pod SATCEN ČR je takzvaný STRATOM. Na zpracování projektu vývoje tohoto systému již dokonce byla vypsána veřejná zakázka, ale protože se přihlásil jen jeden zájemce, byla zrušena. Každopádně jde o stratosférický obrazový systém, tedy opět přístroje pro snímání zemského povrchu. Tentokrát však nemají být umístěny na klasickém satelitu, ale tzv. GBS (Geostationary balloon satellites), což je podtyp tzv. atmosférických satelitů. Do této nadřazené kategorie jinak patří i různé speciální drony.

Obecně vzato jsou GBS jakési speciální vzducholodě operující po dobu několika měsíců ve stratosféře, v případě českého STRATOMu by mělo jít o výšku cca 25 km. Setrvání víceméně na stejném místě zajišťuje nějaká pohonná jednotka, pravděpodobně elektrická. V této výšce by totiž potřebnou energii mělo být možné zajistit ze solárních panelů.

High Altitude Airship
Jedna z možných podob zařízení tohoto typu

O konkrétní podobě tohoto projektu toho ale moc nevíme. Ačkoliv by teoreticky mělo jít o méně složitou věc než klasický satelit, je tento typ strojů stále poněkud v plenkách. To ostatně zmiňuje i zadávací dokumentace z výše uvedené veřejné zakázky. Ta v tom na druhou stranu ale spatřuje i výhodu, a sice, že by tím ČR získala konkurenční výhodu v potenciálně velmi zajímavé oblasti.

Hodně výhod, hodně nevýhod

Výhodou oproti satelitům by měla být zejména možnost mnohem detailnějšího snímání (mluví se o schopnosti rozpoznat konkrétní osoby) a mobilita. STRATOM by tak mělo být možné nasadit třeba i v zahraničních misích a poskytnout tak cenná data nejen naší armádě. Zajímavá je také možnost STRATOM použít jako komunikační uzel, podobně jako to kdysi zamýšlel Google se svými internetovými balony Loon. To je opět schopnost, kterou by mohlo být zajímavé využít ve válečných zónách, ale také třeba při různých přírodních katastrofách.

Zajímavá je samozřejmě také možnost rychle měnit modulární přístrojové vybavení a „dostat do vzduchu“ potřebné technologie mnohem rychleji, než je to možné u satelitu.

Nevýhodou STRATOMu je nicméně již zmiňovaná neprobádanost těchto technologií. Na rozdíl od satelitů je zde tak perspektiva nejistého vývoje a dlouhého testování. Na druhou stranu nelze než souhlasit, že by pro ČR šlo o obrovskou konkurenční výhodu v mnoha oblastech. Kromě zjevného bezpečnostního přínosu, který by měl nepochybně alianční význam, by se otevírala také celá řada ekonomických příležitostí.

Umělá inteligence MODES

Je jasné, že analýza satelitních snímků a dalších dat je ve větších objemech obrovsky náročná. Pokud má SATCEN zajišťovat služby i pro alianční partnery a do budoucna zpracovávat data z vlastních družic GOLEM a případně i systému STRATOM, je jasné, že proces analýzy musí být co nejefektivnější.

Proto aktuálně probíhá vývoj projektu MODES. Tato zkratka označuje Modulární expertní systém a jde o umělou inteligenci využívající strojové učení. Projekt je vyvíjen v kooperaci s českými společnostmi a hotový by měl být přibližně do dvou let.

zeme vesmir noc
Ilustrační obrázek

Přesné schopnosti projektu MODES pochopitelně Vojenské zpravodajství neuvádí. V tiskové zprávě se ale lze dočíst, že bude schopen automaticky detekovat, extrahovat a identifikovat „zájmové objekty“. MODES tak bude procházet snímky a hledat objekty, o jejichž identifikaci bude zájem. Vzhledem k tomu, že rozlišení, s nímž SATCEN pracuje, je 50 cm, lze takto identifikovat opravdu ledacos. Lze si tak představit, že umělá inteligence bude například sama hlásit konkrétní typy vojenské techniky zachycené na satelitních snímcích.

Vzhledem k tomu, že minimálně v případě zamýšleného GOLEMu je systém koncipován tak, aby snímky zachycovaly i vhodné stíny, bude takto možné též například určit výšku jednotlivých objektů. To v kombinaci s dalšími daty z radarů a jiných přístrojů umožní MODESu zcela autonomně doplnit snímky o řadu zajímavých dat. To je samozřejmě využitelné opět nejen pro vojenskou zpravodajskou činnost. Lze si takto představit například rychlé vyhodnocení následků přírodní katastrofy a podobně.

Těžba surovin ve vesmíru? Prozkoumat možnosti by měla SLAVIA

Z civilní oblasti je pak velmi zajímavým počinem mise SLAVIA. Jde o projekt několika českých společností a vědeckých a akademických institucí podporovaných ESA a ministerstvem dopravy. Konsorcium vedeném výše zmiňovaným brněnským S.A.B. Aerospace nedávno uspělo v tendru Evropské kosmické agentury a mise je nyní ve fázi ročního posuzování technické proveditelnosti.

SAB aerospace
SAB Aerospace

Pokud se mise ukáže po technické stránce jako životaschopná, má konsorcium v plánu vyslat do vesmíru dva satelity. Ty by měly pomocí hyperspektrální kamery analyzovat barevné spektrum světla meteoroidu prolétávajícího atmosférou. Následná počítačová analýza by podle vlnové délky zachyceného spektra odhalila prvky v tělese obsažené. V podstatě by tak šlo o dálkovou analýzu složení „mateřského“ tělesa, z nějž se onen úlomek oddělil. Zkoumat se má spektrometrem také zachycený meziplanetární prach.

Zajímavé je, že satelity by fungovaly autonomně a vědcům na Zemi předávaly jen relevantní data. Prvotní „třídění“ dat by tak probíhalo rovnou ve vesmíru. To sníží datové nároky na přenos a odfiltruje pro vědce nezajímavé informace.

Cílem je takto systematicky zmapovat (zejména) prolétávající planetky a zjistit, které by byly vhodné pro těžbu. O možnosti těžit různé suroviny ve vesmíru se mluví již dlouho a stále je to tak trochu sci-fi. Někde se ale začít musí a bez toho, abychom věděli, kde vůbec těžit, to asi nepůjde. Navíc zatímco scénáře, kdy bude nutné (nebo výhodné) těžit vzácné prvky mimo Zemi, jsou zřejmě desítky až stovky let vzdálené, blíže by teoreticky mohlo být těžení materiálů pro konstrukční práce ve vesmíru.

Tip: Měsíc jako mimozemská základna: vznikne zde základní tábor, orbitální stanice i vlastní internet

Jak upozorňuje tvůrce projektu SLAVIA Václav Havlíček z Ústavu fyzikální chemie, vynášet do vesmíru stavební materiály je velmi drahé a neekologické. Pokud bude lidstvo chtít ve vesmíru stavět různé základny a stanice, může být použití „mimozemských“ zdrojů surovin způsobem, jak urychlit a konečně i zlevnit jejich výstavbu.

Budoucnost, kterou bychom neměli opomíjet

Tento článek není v žádném případě vyčerpávajícím přehledem všech vesmírných aktivit vyvíjených v ČR. Inspirovali jsme se podobným článkem v Armádních novinách a vybrali pro vás ty projekty, které se nám zdají nejzajímavější. Z tohoto důvodu jde o „velké“ projekty zajímavé pro široké publikum. Na našem území ale působí také mnoho soukromých společností a výzkumných pracovišť zabývajících se různou specializovanou činností, které bychom ale neměli rozhodně opomíjet.

I z tohoto výběru je ale patrné, že ČR má v oblasti vesmíru co nabídnout. A to jak personálně, tak technicky, přičemž důležité je, že kromě výroby máme i vlastní vývoj a výzkum, jak dokazují například projekty VZLÚ. Pro Českou republiku jde o jednu z mála oblastí, v níž můžeme konkurovat mnohem větším zemím. Projekty s velkým strategickým významem přitom nemusejí být nijak závratně drahé. Celý vývoj, výroba a vynesení satelitů GOLEM na oběžnou dráhu by kupříkladu mělo přijít na čtyři miliardy korun. Ne že by šlo o „drobné“, ale nejde ani o nijak astronomickou částku. Mít přitom i v čase různých krizí přístup k vlastním satelitním datům je luxusem, na nějž se každá země spolehnout nemůže.

Tip: Šéf GSA: ČR se jako sídlo unijního vesmírného programu osvědčila, spolupráce funguje dobře [rozhovor]

Rozvoj vesmírných aktivit je patrný po celém světě a stále častěji se skloňuje jako nová doména nejen pro státní, ale i komerční aktivity. Vesmírný průmysl je také typický svou vysokou přidanou hodnotou a investice do něj se vyplácí. Dle analýzy ministerstva dopravy z roku 2019 je návratnost investic do této oblasti až osminásobná. Je proto dobře, že jsme toho jako země součástí.

Tomáš Krompolc

Fanoušek Androidu, Googlu a moderních technologií. Rád si poslechne tvrdší hudbu a mezi jeho nejoblíbenější seriály patří ty z produkce Netflixu. V současné době je spokojeným majitelem telefonu OnePlus 6.

Diskuze k článku

  1. Jo, jo – je to už i zfilmované [odkaz]

Napište komentář

Redakce si vyhrazuje právo mazat komentáře, které nesouvisejí s tématem diskuze, nebo jsou útočného či urážlivého charakteru (pomluvy, vulgarity, rasismus či ponižování). V případě porušení těchto pravidel chování může redakce zakázat přístup do diskuze.

Odeslané komentáře jsou strojově kontrolovány (spam, nevhodné výrazy…).