Spektrálna snímka odhalila, aké dôležité je rozšíriť pozorovanie spektier za hranice viditeľného svetla.
Ide o technologický míľnik významný pre vývoj českých hyperspektrálnych kamier pre satelitné siete CubeSatov. CubeSat je typ miniaturizovaného satelitu so štandardizovanou konštrukciou tvorenou jedným alebo viacerými kubickými modulmi s hranou 10 centimetrov. Ilustračný obrázok. Zdroj: NASA
Vedecký tím vedený expertmi z Ústavu fyzikálnej chémie J. Heyrovského Akadémie vied Českej republiky (AV ČR) ako prvý na svete zaznamenal veľmi kvalitné ultrafialové spektrum meteoru zo stratosféry a uskutočnil analýzu jeho prvkov.
Tento technologický míľnik je významný krok vpred vo vývoji českých hyperspektrálnych kamier pre satelitné siete CubeSatov, ktoré sú určené na sledovanie meteorov, návratov kozmických lodí, bleskov a ďalších svetelných javov v atmosfére Zeme.
Súčasné pozemné astronomické siete zachytávajú len malú časť diania na oblohe a ich možnosti sú navyše limitované počasím, prachom i samotnou atmosférou.
Spektrálne pozorovanie je pritom kľúčové: svetelná stopa meteoru nesie informácie o prvkovom zložení telies vstupujúcich do atmosféry aj o ich pôvode, vývoji a potenciáli pri budúcom využití kozmických surovín.
Novo vyvíjaná sieť založená na hyperspektrálnych kamerách pre platformy CubeSat majú umožniť systematické sledovanie meteorov, vstupov kozmického odpadu či návratových modulov do atmosféry a ďalších plazmatických javov i nad oceánmi, púšťami alebo arktickými oblasťami, kam pozemná infraštruktúra skrátka nedovidí.
Česká hyperspektrálna kamera pre misie CubeSat
Kľúčovou technológiou je hyperspektrálna kamera pre CubeSaty pomenovaná FREYA. Jej optickú sústavu tvorí šošovkový objektív vybavený transmisnou difrakčnou mriežkou. Zariadenie vyvíja konzorcium vedené Akadémiou vied ČR ako výhradne český systém pre budúce kozmické misie.
„Český kozmický segment rastie a optické prístroje a hyperspektrálne pozorovania Zeme hrajú vedúcu úlohu v technologickom vývoji. Pozorovacie siete sú budúcnosť,“ uviedol Richard Sysala z Esc Aerospace, ktorý konštruuje elektronický systém kamery.
Pozrite si
Sondy MORANA overili technológiu v podmienkach blízkych vesmíru
Prvým zásadným testom hyperspektrálnej kamery boli tri stratosférické misie MORANA, ktoré v roku 2024 odštartovali zo slovenského Partizánskeho a vystúpili do výšky 27 až 30 kilometrov. Gondoly niesli systémy na videopozorovania meteorov, rádiový prijímač na sledovanie ich stôp v ionosfére a hyperspektrálne kamery na viditeľnú ultrafialovú oblasť. Práve pri týchto letoch vznikol prvý svetovo unikátny záznam ultrafialového spektra bolidu zo stratosféry, ktorý bol priradený roju Geminíd.
Spektrálna snímka odhalila, aké dôležité je rozšíriť pozorovanie spektier za hranice viditeľného svetla až do nebezpečného, ozónovou vrstvou tieneného rozsahu ultrafialového žiarenia. Svetelná stopa v tejto oblasti krátkych vlnových dĺžok svetla žiari s vysokou intenzitou a obsahuje čiarové spektrá atómov, ktoré nie sú pozorovateľné pomocou pozemných staníc. Výrazne tak spresňuje analýzu a zlepšuje citlivosť detekcie.
„Hyperspektrálne pozorovanie meteorov bolo nielen naším snom. Astronómovia o takých sieťach hovoria už viac ako dve dekády. Spolupráca s našimi partnermi z akademickej a priemyselnej sféry teraz umožní tieto siete skutočne vybudovať,“ uviedol Martin Ferus z Ústavu fyzikálnej chémie J. Heyrovského AV ČR.
Ďalší krok: z balónov na obežnú dráhu
Vývoj teraz smeruje k dvom kozmickým misiám v priebehu dvoch rokov. Technologický demonštrátor má letieť na lodi Space Rider v rámci platformy IOSLAB firmy SAB Aerospace. Nasledovať má operačné nasadenie kamery FREYA na samostatnom CubeSate v systéme DOME na palube družice SATen, vyvíjané pod vedením Vysokého učenia technického v Brne.
Spolupracujúci partneri
Elektronickú časť kamery FREYA vyvinula firma Esc Aerospace, optickú časť Ústav fyzikálnej chémie J. Heyrovského AV ČR spolu s Centrom HiLASE Fyzikálneho ústavu AV ČR, testovanie na kozmické použitie zabezpečuje VZLÚ Aerospace a pozemný segment Hvězdárna Valašské Meziříčí. Vývoj podporil aj Ústav pre systémy kozmických letov Univerzity v Stuttgarte. Stratosférické lety technologicky zabezpečuje firma Spacemanic a Žilinská univerzita.
Na projekte vývoja hyperspektrálnych kamier a na súvisiacich kozmických misiách sa okrem spomenutých partnerov podieľajú aj VUT Brno, centrum PALS Ústavu fyziky plazmy AV ČR, Lightigo, CEITEC, SAB Aerospace a ďalší.
Zdroj: TS Ústav fyzikálnej chémie J. Heyrovského
(zh)
