Nedávno jsme si ukázali, jak si zdarma stáhnout čerstvý snímek libovolného místa v Česku, který pořídila evropská družice Sentinel-2. Republiku křižuje přinejmenším jednou týdně, a protože účet platí Evropská unie, na srdci nás může zahřát skutečnost, že to je z 1/27 i naše vlastní kosmické plavidlo.
Věděli jste ale, že nám nad hlavou už skoro tři roky a zhruba každých 94 minut prosviští i 100% česká družice? Jmenuje se VZLUSAT-2, je vyzbrojená jednoduchou kamerou a Výzkumný a zkušební letecký ústav (VZLÚ) se během nedávného státního svátku pochlubil na sociálních sítích: Vyfotili jsme Prahu!
Čerstvá fotografie Prahy z české experimentální družice VZLUSAT-2
Mise VZLUSAT-2 začala 13. ledna 2022 na mysu Canveral, kdy ji na nízkou oběžnou dráhu a společně s hromadou dalších cubesatů vynesla raketa Falcon 9. Není to tedy žádný mnohametrový obr, ale prototypový nanosatelit, který měl za úkol v prvé řadě ověřit technologie pro budoucí českou satelitní konstelaci.
Jako penál na tužky v kosmu
Bezmála tříletý provoz nicméně už dnes zajistil našemu vesmírnému korábu nesmrtelné místo hned vedle československé a posléze české letky magionů ze 70. až 90. let minulého století. Původním plánem byly totiž (přinejmenším) dva roky aktivní činnosti na oběžné dráze.
10×10×34 centimetrů, 4 kilogramy a dvě kamery
Technicky vzato se jedná o standardní cubesat konstrukce 3U (PDF specifikace). Jak už název napovídá, základní (1U) cubesat je vlastně kostka s rozměry 10×10×10 centimetrů. VZLUSAT-2 je pak trojkostka (3U), a tak má na české poměry úctyhodné rozměry 10×10×34 centimetrů a hmotnost zhruba 4 kilogramy.
Cubesat je otevřený standard nanosatelitů
Dvě kamery a systém natáčení družice k Zemi
Do této masy se vešla celá řada vědeckých hraček, jmenovitě:
- Dvě 1,3MP kamery s rozlišením 30 a 500 metrů
- Rentgenové senzory
- Detektor záblesků Gamma
A nakonec také systém setrvačníků, díky kterým se může cubesat správně natočit kamerami k zemskému povrchu, aby vůbec dokázal pořídit nějakou tu fotografii. Bez tohoto systému by se jinak družice vlivem magnetického pole otáčela a pravděpodobnost, že se někdy čočka objektivu podívá na Zemi zrovna v okamžiku přeletu nad Prahou, by se limitně blížila nule.
Postupné sestavování družice s objektivem, který zabírá nejvíce prostoru
Schopnost natáčení za letu je klíčovým předpokladem pro další české kosmické mise, které budou v příštích letech provádět řízený dálkový průzkum planety a vyfotit prakticky libovolné místo na povrchu.
Kde se nachází právě teď?
Družice obíhá Zemi po heliosynchronní dráze a po třech letech provozu se nachází ve výšce 461-471 kilometrů. Jeden oblet trvá zhruba 94 minut a na aktuální pozici se můžete podívat třeba na webu N2YO.
Aktuální poloha VZLUSAT-2 na webu N2YO
V závěru článku jsme připravili i jednoduchý skript, který pomocí známých dráhových elementů tělesa vypočítá výšku nad obzorem a azimut VZLUSAT-2 z pohledu pozorovatele kdekoliv v Česku. Stačí vyplnit vaše zeměpisné souřadnice a nadmořskou výšku.
Poloha VZLUSAT-2 na nebeské sféře optikou pozorovatele na návsi v Čížkách
Podívejte se, jak je na to baterie družice
Známou polohou družice to ale ani zdaleka nekončí, každý nadšenec má totiž k dispozici i pohled na podrobnou telemetrii. VZLUSAT-2 totiž posílá aktuální data do sítě projektu SatNOGS, což je takový komunitní „Flightradar24“ pro zapojené družice.
Telemetrická data zachycená pozemní komunitní sítí SatNOGS
Aktuální situaci na palubě VZLUSAT-2 najdete zde a z přehledu se dozvíte třeba to, že palubní počítač právě teď spaluje 359 mA elektrického proudu. Baterii nicméně dobíjí solární panely, a tak nelze doufat, že bude mít VZLUSAT-2 dostatek šťávy na to, aby splnil poslední klíčový úkol své mise...
Po několika fotografiích Prahy nastal čas vyfotit také Brno!
Počítáme v Pythonu, kde je VZLUSAT-2
Na závěr slíbený kód v Pythonu pro zjištění pozice VZLUSAT-2 na nebeské sféře z pohledu pozorovatele kdekoliv v Česku. Je třeba doinstalovat knihovnu Skyfield pro astronomické výpočty a Pytz pro převod časových pásem.
# Skyfield je knihovna pro astronomicke vypocty; je treba doinstalovat: https://rhodesmill.org/skyfield/installation.html
from skyfield.api import Topos, load
# Pytz je knihovna pro prevod casovych pasem; je treba doinstalovat: https://pythonhosted.org/pytz/
import pytz
from datetime import datetime
import argparse
def rgb(text, r, g, b):
return f"\033[38;2;{r};{g};{b}m{text}\033[0m"
parser = argparse.ArgumentParser(description="Nastavení pozorovatele pro výpočet polohy satelitu.")
parser.add_argument("--lat", type=float, default=49.2323311, help="Zeměpisná šířka pozorovatele (Brno: 49.2323311)")
parser.add_argument("--lng", type=float, default=16.5829453, help="Zeměpisná délka pozorovatele (Brno: 16.5829453)")
parser.add_argument("--alt", type=int, default=250, help="Nadmořská výška pozorovatele v metrech (Brno: 250)")
args = parser.parse_args()
# URL s aktualnimi drahovymi elementy VZLUSAT-2 ve formatu TLE (knihovna si data cachuje)
url = "https://celestrak.org/NORAD/elements/gp.php?CATNR=51085"
tle = load.tle_file(url)
vzlusat = tle[0]
# Pozorovatel nastavitelny z argumentu skriptu, anebo Brno
observer = Topos(
latitude_degrees=args.lat,
longitude_degrees=args.lng,
elevation_m=args.alt
)
# Vypocet polohy druzice z pohledu pozorovatele v Cesku
cet = datetime.now(pytz.timezone("Europe/Prague"))
ts = load.timescale()
ts_cet = ts.utc(cet)
diff = vzlusat - observer
topocentric = diff.at(ts_cet)
altitude, azimuth, _ = topocentric.altaz()
alt = ""
if altitude.degrees > 0:
alt = rgb(f"{altitude.degrees:.2f}°", 100,250,100)
else:
alt = rgb(f"{altitude.degrees:.2f}°", 250,100,100)
print(f"VZLUSAT-2:\n\t- Výška nad obzorem: {alt}\n\t- Azimut: {azimuth.degrees:.2f}°\n")
print(f"Poloha pozorovatele: {args.lat}° z.š., {args.lng}° z.d., {args.alt} m n. m. (viz --help)")