Zprávy ze světa

1b141_illustration
30.08.2013

KOMPSAT-5 odstartoval

Pvní jihokorejská radarová družice byla úspěšně vynesena ukrajinskou raketou.

Start se uskutečnil 22.srpna 2013 a korejská družice vybavená evropským radarovým přístrojem byla vynesena ukrajinskou raketou při komerčním letu z ruského kosmodromu Dombarovskij (Jasnyj) . Objednatelem a budoucím provozovatelem družice je jihokorejská vesmírná agentura KARI (z angl. Korea Aerospace Research Institute). Konstrukci tělesa družice provedly korejské firmy pod vedením agentury KARI, hlavní přístroj byl objednán v Evropě. Družice je vybavena radarem se syntetickou aperturou, který vyrobila evropská firma Thales Alenia Space. Tento přístroj dokáže pořizovat radarová data s rozlišením 1 metr. Tato nejpodrobnější metrová data mohou být snímána v pásu širokém 5 km. Pokud se sníží rozlišení pořizovaných dat na 3 metry, mohou být snímána v pásu širokém 30 km a pokud se rozlišení sníží na 20 metrů, snímaný pás může být široký 100 km. Družice prochází v současné době fází postupného uvádění do provozu. Prvním důležitým krokem bylo rozložení slunečních panelů a oživení energetického systému družice. Snímání radarových dat započne pravděpodobně na začátku záři důkladnou kalibrací přístroje. Jako zkušební oblasti byla vybrány odlehlá území v Mongolsku, o kterých je známo, že poskytují silný odraz radarového signálu. Základní kalibrace bude trvat nejméně dva měsíce a do plného provozu by družice měla přejít nejpozději za půl roku.
Dráha družice je heliosynchronní, přelétat bude nad oblastmi vždy ráno a večer zhruba v 6 hodin místního času (tedy zhruba v 7 hodin místního „letního“ času). Osvětlení snímaného zemského povrchu ale pro radarové družice není podstatné, snímat data mohou i prakticky bez ohledu na momentální oblačnost nad cílovým územím.
Radary se syntetickou aperturou jsou označovány zkratkou SAR (z angl. Synthetic Aperture Radar) a tento konkrétní přístroj na družici Kompsat-5 byl pojmenován COSI znamenající „korejský SAR přístroj“ (z angl. Corea SAR Instrument, angličtina umožňuje psát název Korea oběma způsoby s K nebo C).

Družice Kompsat-5. Hmotnost 1400kg, výška oběžné dráhy 552km. Radar pracuje v pásmu X s frekvencí 9.66 GHz vlnové délce 3.2cm. Zdroj:KARI

 


Obr. Družice Kompsat-5. Hmotnost 1400kg, výška oběžné dráhy 552km. Radar pracuje v pásmu X s frekvencí 9.66 GHz vlnové délce 3.2cm. Zdroj:KARI

Předchozí družice řady Kompsat jsou družice optické. První družice Kompsat-1 byla vypuštěna 21.12.1999 na americkém raketovém nosiči Taurus z kosmodromu u letecké základny Vandenberg a měla hmotnost 469 kg. Družice byla do značné míry experimentální, cílem její stavby a provozu bylo hlavně získávání zkušeností pro korejské odborníky. Družice byla vybavena elektrooptickou kameru EOC (z angl. Electro-Optical Camera) pořizující čenobílá data v rozlišení 6.6 metru a multispektrálním skenerem OSMI (z angl. Ocean Scanning Multispectral Imager) pořizujícím barevná data v šesti laditelných pásmech při rozlišení 1 km, používaným zejména pro dálkový průzkum hladiny moře. Družice dále nesla několik přístrojů pro studium vlastností kosmického prostoru (např. dozimetr a další detektory energetických částic) a přístroje pro studium ionosféry. S družicí byl prosinci 2007 ztracen kontakt, pravděpodobně v důsledku poruchy na energetickém systému.
Druhá družice Kompsat-2 byla vypuštěna 28.7.2006 z ruského kosmodromu Pleseck u Archangelska na raketovém nosiči Rokot/Briz-KM, odvozeném od bývalé sovětské mezikontinentální balistické střely UR-100N (v západním značení SS-19 Stiletto) s přidaným třetím stupněm Briz-KM. Družice je dosud stále funkční, má hmotnost 798 kg, hlavním přístrojem na její palubě je multispektrální elektromechanická kamera MSC (z angl. Multi-Spectral Camera), která pořizuje černobílá data v rozlišení 1 metr a barevná data ve čtyřech pásmech ve viditelné a blízké infračervené části spektra v rozlišení 4 metry. Takto pořízená data lze během zpracování dodatečně spojit a provést zaostření barevných dat černobílými podrobnějšími daty (proces anglicky označován jako Pansharpening), takže výsledným produktem z dat pořízených touto družicí mohou být barevná data o rozlišení 1 metr.
Třetí družice Kompsat-3 odstartovala 17.května 2012 z japonského kosmodromu na japonském raketovém nosiči H-IIA a po obvyklém několikaměsíčním období uvádění do provozu, testování a kalibrování přístrojů jsou již její data komerčně dostupná ke koupi. Černobílá data mají rozlišení 0.7 metru a barevná data jsou opět snímána ve čtyřech pásmech viditelného a blizkého infračerveného světla, sice v nižším rozlišení, ale opět je možné softwarově jim dodat vysoké rozlišení současně pořízených černobílých dat. Družice je schopná pořizovat data i pod různými šikmými úhly (čímž se ovšem poněkud sníží prostorové rozlišení dat) a může tak pořizovat snímkové stereoskopické dvojice. Nemělo by zůstat jen u jedné družice Kompsat-3, ještě letos by měla být vypuštěná družice zatím označovaná jako Kompsat-3A, která bude vybavená infračerveným senzorem.
Nyní vypuštěný KOMPSAT-5 je čtvrtou vypuštěnou družicí této řady, ale číslo 4 bylo přeskočeno, protože v Koreji a okolních zemích má místo našeho čísla 13 pověst čísla přinášejícího smůlu právě číslo 4 a proto bývá často vynecháváno například i z číslování pokojů v tamních hotelích.

Název všech družic řady KOMPSAT je zkratkou znamenající „Korejská víceúčelová družice“ (z angl. Korea Multi-Purpose Satellite) ale v samotné Koreji jsou známější pod jménem Arirang podle názvu lidové korejské písně považované za téměř neoficiální korejskou hymnu.

Raketovým nosičem použitým pro vynesení družice Kompsat-5 byl tentokrát ruský Dněpr-1 provozovaný rusko-ukrajinskou společností ISC Kosmotras. Pod tímto civilním označením je ke komerčním letům nabízená původně mezikontinentální balistická raketa ruským označením R-36MUTTH , v kódech západních zemí označovaná jako SS-18 „Satan“. Tyto rakety byly původně určené k hromadnému vynesení a nasměrování hlavic na nepřátelská města při globální jaderné válce. Jako strategické zbraně tehdejšího Sovětského svazu byly tyto rakety poprvé zařazeny do služby v roce 1979. Podle odhadů bylo vyrobeno přes 300 kusů těchto raket. Po následných dějinných změnách a po uzavření smluv o omezení počtu jaderných zbraní a jejich nosičů měly být všechny tyto rakety staženy z vojenské služby do roku 2009. Není ovšem potvrzeno, že se tak již skutečně stalo, údajně ještě v roce 2012 mělo být v Rusku na dvou základách připraveno v podzemních silech k vojenskému použití 55 těchto raket, každá s deseti jadernými hlavicemi, každá hlavice s účinností 550 -750 kilotun TNT, přičemž pro srovnání, použitá hirošimská atomová bomba měla vedle těchto hlavic směšnou účinnost pouhých 16 kilotun TNT.
Část raket již vyřazených ze služby byla upravena k civilnímu použití. Výsledkem je třístupňová raketa Dněpr, kde je ale rozdíl mezi vojenskou a civilní verzi pouze v posledním třetím stupni, který byl upraven pro vynášení a vypouštění družic. I civilní verze si tak nese dědictví svojí vojenské minulosti a stále například startuje z podzemního sila, nikoliv z odpalovací rampy na povrchu, jak je jinak u raket vynášejících družice běžné. Ke třem raketovým stupňům by se tak ještě měl připočíst generátor horkého plynu, který katapultuje raketu ze sila nad povrch, kde se od rakety hned oddělí a raketa až pak venku zažehne motor prvního stupně, jehož plný zážeh by podzemní silo při startu nevydrželo.

Raketa Dněpr startuje s družicí Kompsat-5. Její start jako interkontinentální balistické střely přezdívané Satan by vypadal stejně, pouze cíl a náklad by byl jiný. Rakety ve verzi Dněpr úspěšně vynesly řadu družic, včetně evropských radarových družic TanDEM-X a TerraSAR-X nebo optických družic RapidEye 1 až 5. Zdroj snímku: Kosmotras

 


Obr. Raketa Dněpr startuje s družicí Kompsat-5. Její start jako interkontinentální balistické střely přezdívané Satan by vypadal stejně, pouze cíl a náklad by byl jiný. Rakety ve verzi Dněpr úspěšně vynesly řadu družic, včetně evropských radarových družic TanDEM-X a TerraSAR-X nebo optických družic RapidEye 1 až 5. Zdroj snímku: Kosmotras

Vojenský původ nosiče Dněpr má pro současné civilní zákazníky svůj rub i líc. Mezi světlejší stránky patří jeho relativní lacinost, spolehlivost a navíc díky velkému počtu vyrobených exemplářů je v případě odhalení závady během předstartovních kontrol konkrétního nosiče možnost rychle najít za něj náhradu. Raketa také může z podzemního sila odstartovat i za horších meteorologických podmínek, než jíné rakety startující z nadzemní rampy. Mezi horší stránky patří určité omezení v maximální hmotnosti (cca 4500kg), rozměru družice a výšce cílové oběžné dráhy. Tuto raketu například nelze použít k vynesení těžké telekomunikační družíce na geostacionární dráhu, ale bohatě postačuje k vynesení družic dálkového průzkumu Země, jejichž rozměr se díky miniaturizaci dále změnšuje a které většinou obíhají po nízkých oběžných drahách.
Další významnou temnější stránkou raketového nosiče Dněpr-1 je jeho toxické palivo. V případě havárie nosiče hrozí zamoření oblasti dopadu jedovatými látkami. Přesně to se stalo po jeho neúspěšném startu 26. července 2006 z kosmodromu Bajkonur umístěného na území Kazachstánu. Po necelé minutě a půl po startu došlo k závadě, Dněpr se zřítil na kazachstánské území a vytvořil kráter 30 metrů široký a tři metry hluboký. Ruská strana původně prohlásila, že všechno palivo shořelo při následném požáru, ale při vyšetřování kazašskými úřady byla kontaminace půdy jedovatým palivem v dopadovém kráteru nalezena. Navíc nebylo zřejmé, zda raketa dopadla v jednom kuse, nebo se ještě před dopadem ve výšce rozpadla a bylo proto nebezpeči, že se jedovaté palivo mohlo dostat i do dalších oblastí. Kazachstánští představitelé pak požadovali zastavení podobných startů raket s jedovatým palivem a Rusko, které si kvůli Bajkonuru chce udržet s Kazachstánem dobré vztahy, nakonec vyplatilo Kazachstánu kompenzaci v hodnotě přes milion amerických dolarů.
Důvodem toxicity raketového paliva nosiče Dněpr je také jeho vojenský původ. Zcela civilní rakety jsou konstruované na použií mnohem bezpečnějších paliv, které ale nemohou být v raketě příliš dlouho, tankují se až krátce před startem. Vojenští činitelé se ale dožadovali výkonných raket, které by byly kdykoliv připravené k okamžitému vystřelení, bez nutnosti dlouhých příprav a pomalého tankování. Výsledkem jsou pak paliva, která tyto požadavky sice splnila, ale za cenu svojí značné toxicity.
Nosiče Dněpr od roku 1999 celkem uskutečnily 18 startů, z toho 17 úspěšných. Poslední předchozí start před vynesením Kompsatu-5 se uskutečnil v roce 2011. Následující dvouletá přestávka byla způsobena dohady o dalším financování projektu ze strany ruské vlády. I po tomto novém úspěšném startu zůstává zatím komerční budoucnost tohoto rusko-ukrajinského projektu nejistá. Kromě toho, že i jediné selhání mělo za následek výše zmíněné nepříjemné mezinárodní následky, je hlavním důvodem to, že ceny inkasované za vynesení cizích družic údajně sotva pokrývají náklady na přestavbu a start rakety. Požadovat od zákazníků vyšší ceny ale není příliš reálné, protože v této oblasti komerční kosmonautiky rostou ruským společnostem zdatní konkurenti hned v několika zemích.

Při startu s družicí Kompsat-5 tak raketový nosič, jehož nejlepší doba už asi pomalu končí, vynesl na oběžnou dráhu družici pro pořizování dat, jejichž nejlepší doba teprve přichází.

Družicová radarová data byla dříve méně využívána pro svojí poměrně malou rozlišovací schopnost, komerční družicová radarová data s rozlišením 1 metr jsou pořizovány až od roku 2007. S rostoucím počtem radarových družic se dá očekávat postupný pokles ceny dat a možnost objednat si lacinější již pořízená starší data z bohatších archivů. Vysoký počet družic a rostoucí archivy jimi pořízených dat umožňují pořízená data i různě kombinovat a vytvářet například tzv. multitemporální kombinace několika snímků pořízených s delším časovým odstupem, které mohou například dobře sloužit i k monitorování zemědělských plodin.
Oproti optickým datům se radarová data při prvním setkání mohou zdát jako obtížněji čitelná, ale to je bohatě vyváženo možností pořizovat je bez ohledu na osvětlení zemského povrchu Sluncem a především bez ohledu na momentální oblačnost. V některých ročních obdobích a nebo v tropických oblastech je kvůli oblačnosti někdy téměř nemožné pořídit kvalitní optická data. Také při některých mimořádných událostech, jako jsou například povodně způsobené silnými a dlouhodobými dešti ze zcela zatažené oblohy, jsou radarová data prakticky jedinou možností, jak lze situaci sledovat a mapovat družicovými prostředky.
Radarová data mají i další unikátní vlastnosti. Například metoda radarové interferometrie umožňuje mapování výškových poměrů v terénu a sledování krátkodobých terénních deformací (zemětřesení, sopečné erupce, sesuvy půdy) nebo sledování dlouhodobých terénních deformací (tektonická činnost, pomalé klesání půdy vlivem důlní činnosti) nebo dokonce i sledování deformací staveb.

Radarový snímek pořízený v roce 2011 evropskou družicí TerraSAR-X zachycuje jadernou elektrárnu v Černobylu. V radarových datech se při detailním pohledu najdou oproti optickým datům nezvyklé a pro neškolené oko matoucí jevy, jako je například silný odraz od budov a konstrukcí, ale základní informace jsou z nich čitelné i pro laické uživatele. Zdroj a copyright: 2011 Astrium Services/ Infoterra GmbH

 


Obr. Radarový snímek pořízený v roce 2011 evropskou družicí TerraSAR-X zachycuje jadernou elektrárnu v Černobylu. V radarových datech se při detailním pohledu najdou oproti optickým datům nezvyklé a pro neškolené oko matoucí jevy, jako je například silný odraz od budov a konstrukcí, ale základní informace jsou z nich čitelné i pro laické uživatele. Zdroj a copyright: 2011 Astrium Services/ Infoterra GmbH

Mise družice Kompsat-5 je také označována zkratkou GOLDEN, což je akronym z počátečních písmen oblastí, kde budou pořízená data využívána. Jsou to geografické informační systémy (Geographical Information Systems), monitorování oceánu (Ocean monitoring), využívání půdy (Land management), monitorování mimořádných událostí (Disaster monitoring) a monitorování životního prostředí (Environment monitoring).

Životnost družice Kompsat-5 je odhadována na minimálně 3 až 5 roků provozu, ale po dobrých zkušenostech s životností předchozích družic téže řady se dá očekávat, že by družice mohla fungovat i výrazně déle.

Co se týká komerční dostupnosti dat, pravidla, ceny a podmínky poskytování archivních nebo pořizování nových dat si stanovuje provozovatel každé družice a může je i v průběhu času měnit podle změny ekonomické nebo politické situace. Provozovatel například může omezit poskytování dat zachycující politicky citlivá území nebo tato data poskytovat pouze v nižším rozlišení. Kromě takových výjimečných situací ale jsou data většinou komerčně dostupná ke koupi všem zájemcům bez omezení. Přestože družice řady Kompsat jsou vypouštěny především s cílem pořizovat data pro jihokorejské státní instituce, data z předchozích družic Kompsat pořízená například nad územím České republiky nebo mnoha územích po celém světě bylo díky spolupráci naší společnosti Gisat s provozovatelem KARI vždy možné pro naše zákazníky vyhledat, objednat a zakoupit. O možnostech, podmínkách a cenách radarových dat Kompsat-5 budeme dále informovat po jejím uvedení do plného provozu.

Starší článek o družici Kompsat-3 je zde.

 

nahoru

zpět