Text © Kamil Miketa, 2018

Ilustrace © Ing. arch. Michal Postránecký, 2018

Fotografie © European Space Agency (ESA),

National Aeronautics and Space Administration

(NASA) 2018

ISBN 978-80-204-4883-5 (ePub)

ISBN 978-80-204-4885-9 (mobi)

Věnováno in memoriam

všem kosmonautům na palubách kosmických lodí a raketoplánů,

kteří se ze svých odvážných misí již nikdy nevrátili zpět na Zemi.

Zaplatili cenu nejvyšší, aby náš sen o cestách vesmírem

a hledání nových světů nikdy neskončil.

Zvláštní poděkování autora

JUDr. Václavu Koberovi a Ing. Ondřeji Švábovi

za skvělou spolupráci při realizaci tohoto projektu.

Evropské kosmické agentuře ESA

a Národnímu úřadu pro letectví a kosmonautiku NASA

za laskavé poskytnutí fotografií do této knihy.

Per aspera ad astra!

21 Českých stop ve vesmíru,

psaných umem i srdcem

„Můj let do kosmu pro mě byl určitě nejsilnějším zážitkem v životě. Ale další z velmi silných okamžiků, na který také nikdy nezapomenu, znamenal být v roce 2008 osobně u toho, když Česká republika oficiálně zahájila spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou,“ řekl mi Vladimír Remek, který se stal v roce 1978 prvním českým i evropským kosmonautem v historii, při našem nedávném setkání.

Cesta do „evropského“ vesmíru nám bohužel opravdu trvala tak dlouho. I když Úmluva o založení Evropské kosmické agentury byla podepsaná již 30. května 1975, Česko se stalo 18. členským státem ESA až 12. listopadu 2008.

Češi vlastně nikdy z mezihvězdného prostoru úplně neodešli. V programu Interkosmos jsme ještě téhož roku, kdy odstartoval Vladimír Remek, vypustili z kosmodromu Pleseck družici Magion, kosmického „cvrčka“ o váze pouhých 15 kilogramů. Družic bylo více, ale po rozpadu východního bloku a zániku Interkosmosu v roce 1990 se nad našimi kosmickými projekty zavřelo nebe.

Teď se do vesmíru vracíme. A s plnou parádou. České technologie na robotickém vozítku Curiosity, které už od roku 2012 brázdí povrch Marsu, sklízejí zasloužený obdiv a uznání na celém světě. Stejně jako naše optika, speciální nanolepidla pro raketové nosiče, navigační a měřicí přístroje na palubách raket a družic, tantalové kapacitory či speciální sendvičové panely, jimiž jsou potažena zrcadla největších evropských vesmírných teleskopů.

Do kosmu jsme ale chtěli už daleko dříve. Věděli jste třeba, že vynálezce Ludvík Očenášek již ve 30. letech minulého století vypouštěl rakety do mnohakilometrové výšky nad Prahou, vymyslel vzdušné torpédo a raketovou poštu, a jeho projekty a patenty dnes využívá NASA?

A že slavný prvorepublikový herec Antonín Novotný navrhl tepelné štíty pro první americké raketoplány? A znáte třeba příběh českých hodinek Bulova, které se tajně prošly po Měsíci na zápěstí velitele Apolla 15 Davida Scotta? Anebo neobyčejné osudy amerických astronautů s českými kořeny?

Tak se připoutejte, startujeme dobývat a poznávat „český“ vesmír!

Kamil Miketa, leden 2018

Start rakety z kosmodromu ve Francouzské Guyaně,

„domovském“ odpališti Evropské kosmické agentury (ESA)

Úvod Naše místo ve vesmíru

Rok 2018 s sebou nese řadu významných výročí vztahujících se nejen k české státnosti, ale také k české účasti na dobývání, výzkumu a využívání vesmíru. V březnu si totiž připomeneme 40 let od letu prvního československého kosmonauta Vladimíra Remka, v říjnu 40 let od startu první československé družice Magion 1 a v listopadu 10 let od vstupu České republiky do Evropské kosmické agentury (ESA). V červnu si dále připomeneme 90. výročí založení Štefánikovy hvězdárny v Praze na Petříně, uplyne 120 let od doby, co J. J. Frič koupil pozemek v Ondřejově pro vybudování astronomické observatoře, který pak i s dokončenou hvězdárnou předal před 90 lety tehdy Československé republice. V závěru roku 2017 jsme si připomněli také 100 let od založení České astronomické společnosti a 10 let od vstupu České republiky do Evropské jižní observatoře (ESO).

Sídlo Evropské kosmické agentury v Paříži

Jsme v elitním klubu esa

Taková koncentrace různých výročí přímo volá po ohlédnutí, co se od dob letu prvního Čechoslováka do vesmíru a startu prvního Magionu změnilo. A kam jsme se posunuli od vstupu do elitního klubu států ESA.

Velkou změnou je značné rozšíření záběru kosmických aktivit. Od především výzkumných úkolů a pilotovaných letů se těžiště přesunulo k průmyslu a využití družicových dat v pozemních aplikacích. Družicové systémy poskytují obrovské množství informací, které denně využíváme při navigaci v mobilních telefonech, zjišťování předpovědi počasí nebo třeba sledování zpravodajství a sportu z druhé strany planety. Mnohé z těchto aplikací jsou již tak samozřejmé, že je ani nevnímáme, další jsou skryté a tiše podporují fungování klíčových systémů, jako je třeba synchronizace energetických sítí či bankovních plateb.

Umělá inteligence míří ke hvězdám

Mnohé technologie původně určené do vesmíru také našly své uplatnění dole na Zemi. Častým příkladem jsou speciální pevné a přitom lehké kompozitní materiály využívané v letectví, ale také prvky umělé inteligence, které se začínají prosazovat v automobilovém průmyslu. Daleko ve sluneční soustavě, kam rádiový signál letí několik minut, není možné řídit sondy napřímo ze Země. Je proto třeba, aby si na základě podnětů z okolí dokázaly poradit samy. A právě tyto zkušenosti se pak využívají v automatizaci a robotizaci výroby a v provozu na Zemi. Příkladů by se přitom daly najít stovky. Některé z nich vám tato kniha představí, stejně jako vás provede často až neuvěřitelnými příběhy, jak daleko až se dostaly české výrobky a jakým skutečně historickým chvílím sekundovaly. Příkladem mohou být české hodinky na Měsíci.

Kosmos mění i soukromý sektor.

A opačně

Dnešním trendem je masivní nástup soukromého sektoru do kosmických aktivit. Firmy jako SpaceX, Blue Origin, Amazon či Google investují do kosmických technologií a aplikací ohromující částky, často srovnatelné s „kosmickými rozpočty“ středně velkých států. Chceme-li na tomto poli uspět i my v České republice, musíme vytvořit fungující a dobře provázaný „ekosystém“, který bude pokrývat oblasti vzdělávání a šíření povědomí od základních a středních škol přes vysoké školy až po odbornou a laickou veřejnost, vytvořit podpůrné nástroje, které pomohou začínajícím i zavedeným firmám prorazit do kosmického businessu a uchytit se ve velkých dodavatelských řetězcích, stimulovat poptávku po využití služeb družicových systémů v praxi, podporovat přenos technologií z vesmíru na Zemi a obráceně a samozřejmě také podporovat excelentní vědu a získávání nových poznatků. A toto se nám daří. Významně nám k tomu všemu pomáhá členství v ESA, zejména účast v jejích volitelných programech.

„Česko se své členství v ESA naučilo využívat pro nové technologie,

vědu i výzkum,“ říká JUDr. Václav Kobera

Exoplanety, plazma ve vesmíru, vesmír vysokých energií…

I na to se zaměří budoucí mise ESA

Za 10 let jsme se jako Česká republika naučili svého členství v ESA využívat k podpoře rozvoje nových technologií, aplikací i vědy. Nejlepším důkazem je stále se rozšiřující portfolio českých výrobků mířících do vesmíru, poskytovatelů služeb založených na družicových systémech i vědeckých výsledků, o kterých se můžeme dočíst v předních odborných časopisech. Jaké technologie a aplikace to jsou, zjistíte na následujících stránkách.

JUDr. Václav Kobera

Ředitel odboru inteligentních dopravních systémů,

kosmických aktivit a výzkumu, vývoje a inovací MD ČR

Brána do vesmíru je Čechům otevřená. Jen račte vstoupit…

1 Proč mít českou stopu

ve vesmíru?

Historie zapojení České republiky do kosmického výzkumu a do přípravy kosmických technologií a aplikací sahá až do 60. let minulého století. Během té doby čeští vědci a inženýři pracovali na projektech v rámci programu Interkosmos, který skončil s rozpadem východního bloku. V devadesátých letech pak nastaly krušné časy, protože samotná Česká republika nezvládla bez zahraničních partnerů pracovat na větších kosmických projektech a vypouštět jejich výsledky do vesmíru. Šlo totiž o příliš nákladné a technologicky náročné projekty.

Proto se Česká republika koncem devadesátých let začala kontaktovat s Evropskou kosmickou agenturou (ESA) a nejprve v rámci programu pro přípravu experimentů a přístrojů pro kosmické mise (PRODEX) a následně i v rámci programu pro spolupracující státy (PECS) začala opět aktivně spolupracovat na kosmických projektech.

ESOC – středisko ESA pro řízení kosmických misí

První kroky ČR v ESA:

Solar Orbiter i mikroakcelerometry

Mezi prvními počiny České republiky v ESA byla účast na vědecké misi Solar Orbiter. Jejím cílem je pomoci vědcům lépe pochopit způsob utváření heliosféry, jevy na „povrchu Slunce“ a jejich vztah ke slunečnímu větru. Jednotlivé ústavy Akademie věd ČR v úzké spolupráci s českým průmyslem vyrobily pro Solar Orbiter například optiku pro koronograf, speciální sluneční dalekohled, který bude sledovat vnější „atmosféru“ Slunce – korónu. Vědcům se tak naskytne podobný obrázek jako při úplném zatmění Slunce. Kromě koronografu zahrnuje česká účast na projektu také rentgenový spektrometr, modul pro měření vysokofrekvenčních plazmových vln ve slunečním větru, dále vysoce stabilní a spolehlivé nízkonapěťové zdroje a další části přístrojů sondy.

Z dob počátků účasti ČR v programech ESA pocházejí také mikroakcelerometry pro misi SWARM. Zde české ústavy a firmy dokázaly využít svých zkušeností zejména z předchozí české družice Mimosa z roku 2003, určené k výzkumu atmosféry prostřednictvím měření nepatrných zrychlení družice na oběžné dráze. Úkolem SWARM je hlavně měření magnetického pole Země. Výsledky měření pomohou pochopit fungování „zemského dynama“, vlivu Slunce na magnetosféru Země a také procesy, které v magnetosféře Země probíhají, jako jsou přepojování magnetických siločar a další.

Výsledky mise SWARM a modely získané na základě měření této mise budou pomáhat i v praktických aplikacích, např. v družicové navigaci a telekomunikaci. Český mikroakcelerometr je umístěn v těžišti každé ze tří družic mise SWARM a dokáže velmi přesně měřit jejich zrychlení.

Krátce po vstupu ČR do ESA v roce 2008 převzalo od Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, které agendu kosmických aktivit zajišťovalo také prostřednictvím České kosmické kanceláře, o.p.s., odpovědnost za „český vesmír“ Ministerstvo dopravy ČR. Pod jeho vedením ČR vyjednala umístění sídla Agentury pro evropský globální družicový navigační systém (GSA), která má na starosti provoz a využívání systému Galileo a doplňkového systému EGNOS, zpřesňujícího určení polohy od systémů GPS, GLONASS i Galileo.

Kromě Ministerstva dopravy se však na kosmických aktivitách ČR aktivně účastní i další resorty, Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, Ministerstvo životního prostředí, Ministerstvo průmyslu a obchodu, Ministerstvo obrany, Ministerstvo zahraničních věcí a také Úřad vlády, pod který spadá evropská agenda, ale i Rada pro vědu, výzkum a inovace.

V České republice se vyrábějí vyklápěcí mechanismy solárních panelů

i pro telekomunikační síť IRIDIUM Next

Co znamená „vyrábět do vesmíru“?

Kosmické projekty jsou velmi komplikované. Všechny komponenty a přístroje, které letí do vesmíru, musí nejen překonat náročné podmínky startu, kdy na ně působí velké přetížení a vibrace, ale především ještě náročnější podmínky kosmického prostoru. Přístroje musí zvládnout pracovat ve vakuu, při teplotách v rozmezí -150 až +170 stupňů (v případě cest do hloubi sluneční soustavy až -270 stupňů), ve slunečním záření obsahujícím mimo jiné i rentgenové a UV paprsky, před nimiž nás na Zemi chrání atmosféra, a častokrát musí pracovat i ve vysoké radiaci. Každá mise je však specifická, záleží, jestli pracuje „jen“ v blízkém okolí Země, nebo se vydává třeba ke Slunci či k Jupiteru.

„Na kosmických projektech tedy mohou pracovat pouze firmy, které jsou nejen špičkou ve svém oboru, ale také zvládnou náročný proces přípravy hardwaru s požadavkem obstát jak v náročných testech, tak v konkurenci ostatních výrobců. A k tomu vede dlouhá cesta,“ říká Ing. Ondřej Šváb, vedoucí Oddělení kosmických technologií a aplikací Ministerstva dopravy ČR. „Neméně náročná je i příprava softwaru pro kosmické mise či pro ovládání přístrojů na družicích,“ dodává.

ESA jako (nejen) česká

brána do vesmíru

Od roku 2012 se postupně daří zvyšovat a zintenzivňovat účast na projektech v rámci Evropské kosmické agentury. Ta se pro Českou republiku stala nejvýznamnějším partnerem při realizaci kosmických aktivit a rozvoji českého kosmického průmyslu a akademické sféry.

ESA totiž organizačně, věcně a technicky zajišťuje spolupráci dnes již 22 zemí z Evropy a spolupracující Kanady na náročných projektech, které kromě vědeckého poznání přinášejí především služby používané člověkem prakticky denně, mnohdy aniž by o tom věděl. Jde například o družicové snímky pozorování Země pro předpověď počasí, sledování stability staveb, úrody na polích, využití území, družicovou navigaci v autě či v mobilu, sledování přímého televizního přenosu z druhého konce světa a další. Mnohé z těchto služeb jsou i klíčem k budoucnosti celých odvětví, jako jsou autonomní mobilita, logistika, energetika, finančnictví, smart cities, přesné zemědělství a další.

ESA tedy s pomocí svých členských států připravuje kosmické programy, jejichž výstupem jsou nové technologie a aplikace, kosmické mise či systémy. Požadavky na kosmické mise a jejich hlavní úkoly navrhují obvykle jejich budoucí uživatelé. V případě vědeckých misí to jsou vědecká pracoviště a přední odborníci z členských zemí, v případě telekomunikací či družicové navigace to bývají zástupci příslušných průmyslových a uživatelských komunit v oboru a političtí zástupci členských zemí. Samotnou výrobu družic však realizuje průmysl, a to na základě jednoduchého principu: čím více do rozpočtu přispějeme, tím více se můžeme v programech a projektech účastnit.

Konec ukázky

Table of Contents

Titulní strana

Tiráž

21 Českých stop ve vesmíru, psaných umem i srdcem

Úvod Naše místo ve vesmíru

Jsme v elitním klubu esa

Umělá inteligence míří ke hvězdám

Kosmos mění i soukromý sektor. A opačně

1 Proč mít českou stopu ve vesmíru?

První kroky ČR v ESA: Solar Orbiter i mikroakcelerometry

Co znamená „vyrábět do vesmíru“?

ESA jako (nejen) česká brána do vesmíru

2 Ludvík Očenášek:

3 Curiosity rozstřeluje Mars laserem

4 Legendární pilot Apollo Souček

5 Akademie věd:

6 Dvořákova Novosvětská

7 České nanotechnologie

8 Vladimír Remek:

9 Kompozity do kosmu

10 Magion zkoumá ionosféru na oběžné dráze,

11 Medoosa od Elias Palme

12 Eugene Cernan:

13 Ultrakapacitory dostaly

14 Hodinky Bulova se tajně prošly po Měsíci

15 Palubní počítače esc Aerospace

16 Herec Antonín Novotný:

17 Družicová elektronika CSRC

18 Astronaut Jim Lovell:

19 První česká nanodružice

20 John Blaha:

21 „Hvězdný“ inkubátor