Družice PROBA-1

Malá evropská družice, jejíž životnost byla odhadována na 2 roky, pracuje už 10 let.

Jméno této rozměrově malé družice PROBA je akronymem z anglických slov znamenajících doslova „Projekt pro palubní autonomii“ (angl. Project for On-Board Autonomy) a je odvozeno od jejího hlavního cíle, kterým je testování palubního řídícího systému malých družic umožňujícího družici vykonávat některé funkce zcela samostatně bez zásahu pozemních stanic. Družici například stačí zaslat zeměpisné souřadnice objektu určeného k nasnímkování a družice se samostatně zorientuje v prostoru (její hrubou orientaci zajišťuje příjem signálu GPS, přesnější orientace se provádí podle hvězd), pomocí otáčejících se setrvačníků se PROBA otočí k cíli a během snímkování sama průběžně upravuje vůči cíly svůj úhel, čímž kompenzuje svou oběžnou rychlost 7.5km/s.

Obr. Dužice PROBA-1, rozměry 0.4m x 0.6m x 0.8m, hmotnost 94kg. Odstartovala z indického kosmodromu Shriharikota 22.října 2001 a byla vynesena společně s indickou družicí TES (z angl. Technology Experiment Satellite) a německou BIRD (z angl. Bispectral Infrared Detector). Zdroj: ESA

Hlavním přístrojem pro dálkový průzkum Země je na palubě této družice přístroj CHRIS (z anglického Compact High Resolution Imaging Spectrometer), který může pořizovat barevná data v rozsahu až 18 pásem z oblasti viditelného a blízkého infra-červeného světla při rozlišení dat 18 metrů, případně lze tento přístroj přenastavit na pořizování až 62 pásem při rozlišení 34 metrů. Tento přístroje také může udělat několik snímků jedné oblasti pod pěti různými úhly.

Obr. Ukázka dat ze zobrazujícího spektrometru CHRIS. Snímek Prahy z 2.6.2008. Zdroj: ESA (Eoli-sa)

Dalším přístrojem družice PROBA je dlouhofokální kamera HRC (z angl. High Resolution Camera) pořizující černobílé snímky o prostorovém rozlišení 5 metrů s detektorem CCD o matrici 1024×1024 bodů a krátkofokální kamera širokého úhlu záběru WAC (z angl. Wide Angle Camera) s detektorem CCD o matrici 640×640 bodů.

Dalšími vědeckými a experimentálními přístroji na palubě této malé družice jsou:

• detektor částic kosmického smetí a mikrometeoroidů DEBIE (z angl. Debris In-Orbit Evaluator), který je schopen měřit hmotnost, rychlost a průraznou sílu objektů menších než jeden milimetr. Tento přístroj tak poskytuje statistická data o úlomcích kosmického smetí na oběžné dráze.
• detektory pro registraci kosmického záření SREM (z angl. Standard Radiation Environment Monitor)
• inteligentní čidla radiace a teploty SIP (z angl. Smart Instrument Points)
• miniaturní detektor radiace MRM (z angl. Miniaturised Radiation Monitor)

Obr. Ukázka černobílých dat pořízených dlouhofokální kamerou HRC. Monolitický skalní blok Ayers Rock v Austrálii. Zdroj: ESA

Družice PROBA-1 byla původně postavena jako experimentální pro ověření činnosti nových přístrojů a programů. Když družice překročila svou původně plnánovanou dobu životnosti 1 až 2 roky a nadále pořizovala obrazová data, byla nakonec formálně převedena k ostaním družicím pro pozorování Země.

Prostorové rozlišení ani kvalita obrazových dat z této družice není v porovnání s ostatními současnými družicemi nijak zvlášť výjimečná, ale pozoruhodné je množství a parametry přístrojů, které tato družice o velikosti ani ne jednoho kubického metru obsahuje. Podobná data dříve dokázaly pořizovat pouze výrazně větší, složitější a dražší družice, které navíc vyžadovaly mnohem složitější a podrobnější řízení z pozemních stanic.

Dužici PROBA-1 následovala 2.listopadu 2009 startem z kosmodromu Pleseck družice PROBA-2, která je určená ke sledování Slunce a sluneční koróny v ultrafialovém pásmu a dále nese dva přístroje pro sledování tzv. „kosmického počasí“, které měří hustotu a složení iontů v okolí Země. Tyto dva přístroje byly vyvinuty českým konsorciem pod vedením Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd České republiky.

Na roky 2015 až 2016 je plánován start družice PROBA-3, která bude opět určená ke sledování Slunce a bude se skládat ze dvou nezávislých ve formaci letících těles, kdy jedno bude bude zakrývat sluneční kotouč a z druhého tělesa se bude pozorovat slabší sluneční korona podobně jako při úplném slunečním zatmění na Zemi.

Pro pozorování Země by měla být vypuštěna pravděpodobně už v polovině roku 2012 družice PROBA-V, kde V v jejím názvu znamená vegetace a na jejím palubě má být přistroj speciálně postavený pro sledování vegetace a jejího růstu, který má zajistit kontinuitu sběru vegetačních dat až skončí mise družic Spot.

A všechny tyto družice budou technologicky a konstrukčně navazovat na nenápadnou Probu-1, která začala jako krátkodobý experiment, který ale nakonec překonala hranici desetiletí, pořídila dvacet tisíc snímků pro 446 vědeckých týmu ze šedesáti zemí světa a vedle toho ještě zmapovala radiační pásy Země.