Nanosatelit TRISAT, ki bo z izstrelišča v Francoski Gvajani v orbito predvidoma poletel v nedeljo zjutraj, na področju miniaturizacije vesoljskih tehnologij prinaša prebojne rešitve na svetovni ravni.
V nedeljo zjutraj bosta predvidoma s pomočjo nosilne rakete Vega v vesolje izstreljena dva slovenska satelita: mikrosatelit Nemo-HD ter nanosatelit TRISAT. Prvega so v sodelovanju s kanadskim Laboratorijem Space Flight (SFL) Inštituta za vesoljske študije Univerze v Torontu razvili v Centru odličnosti Vesolje-SI. Drugi pa je v celoti plod slovenskega znanja. Razvili so ga na Fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru (FERI) ter slovenskem podjetju SkyLabs. O njem smo se pogovarjali z idejnim očetom projekta TRISAT, dr. Iztokom Krambergerjem, vodjo Laboratorija za elektronske in informacijske sisteme na FERI.
Če se ne motim, je od idejne zasnove za satelit TRSIAT minilo deset let.
Z Evropske vesoljsko agencijo ESA smo prvič prišli v stik v letu 2009. Sodelovanje smo začeli na študentskem projektu in pri tem ustvarili prve strokovnjake, ki danes večinoma delujejo v gospodarstvu z njihovo pomočjo razvijamo nove programske platforme. Do same zamisli o razvoju satelita TRISAT pa je prišlo leta 2011, ko se je prvotni študentski projekt zaključil. Leta 2016 pa smo z ESA podpisali pogodbo o financiranju izvedbe satelita. Njegov naročnik je torej ESA, Univerza v Mariboru in podjetje SkyLabs pa sta primarna izvajalca. Konec leta 2018 smo se dogovorili, da bo uporaba in upravljanje satelita v Mariboru, v bistvu bo to naš satelit.
TRISAT se lahko pohvali z rešitvami, ki so v svetu vodilne.
Prva je kamera, ki omogoča hiperspektralni način slikanja v kratkovalovnem infrardečem spektru zunaj vidnega področja. Z njo ne izdelujemo klasičnih fotografij, kar počnejo splošni sateliti, temveč opazujemo Zemljo v delu svetlobe, kjer potekajo vegetativni procesi. Znotraj omenjenega svetlobnega spektra so denimo posebne valovne dolžine, kjer ima Zemlja zelo veliko odbojnost, in kjer je mogoče spremljati vulkanski prah.
V čem je bistvo hiperspektralnega načina slikanja?
Klasične kamere lahko praviloma spremljajo največ štiri barvne spektre: rdečega, modrega in zelenega, nekatere tudi infrardečega. Nekateri to imenujejo multispektralno slikanje, čeprav gre v bistvu za klasično barvno kamero. Naša hiperspektralna kamera lahko spremlja 475 barvnih pasov, zato lahko želene procese na Zemlji opazujemo po različnih valovnih dolžinah. Zaznavanje Zemlje v tem spektralnem območju je zelo slabo raziskano.
Je poleg omenjenega, znanstvenega, še kakšen prispevek?
Da, tehnološki. Sama plaftorma je bila celoti zgrajena v Sloveniji in temelji na slovenskem procesorju PicoSkyFT. Gre za prebojno tehnologijo, ki omogoča miniaturizacijo satelitov. Naš satelit namreč tehta zgolj 3,8 kilograma, s čemer smo premaknili meje miniaturizacije. Vesoljska tehnologija namreč doživlja podoben razvoj kot ga je pred leti mobilna. Mi smo na to področje vstopili pravočasno in smo v svetovnem merilu v samem tehnološkem vrhu. Razvili smo tudi posebne elektronske sklope, ki omogočajo zaščito splošno namenskih komponent pred radiacijo. Na ta način lahko komponente, ki so na Zemlji prisotne v mobilnih telefonih, integriramo v sam satelit in jih ščitimo pred radiacijo. Pri vsem opisanem gre za prebojno tehnologijo, ki jo, skupaj z usposobljenim kadrom, ohranjamo v Sloveniji. Nesmiselno je raziskovati stvari, ki jih tujci poberejo, se s tem okoristijo, Slovenija pa od tega nima ničesar.
Na kateri višini bo letel satelit?
V sončno-sinhroni orbiti, na višini 530 kilometrov. Njegova predvidena življenjska doba je šest let, potem bo samodejno zgorel.
Kaj pa bo v vesolju počel?
Poleg omenjenega bo predvidoma lahko zaznaval tudi oljne madeže. Platforma je univerzalna, mogoča je tudi njena nadgradnja v orbiti in dodajanje novih funkcionalnosti. Z njo bomo pridobivali različne podatke in jih posredovali zainteresiranim skupnostim. V prvem koraku računamo na tiste s področja znanosti.
V kolikšnem času bo TRISAT obkrožil Zemljo?
Približno v uri in trideset minut, njegova povprečna hitrost je 7,5 kilometra na sekundo.
Je hitrost kroženja odvisna od velikosti satelita?
Ne. Drži pa, da večji sateliti hitreje zgubljajo višino kot majhni. Zato bo TRISAT izstreljen trideset kilometrov višje kot ostali, večji, med te sodi tudi mikrosatelit Nemo-HD, da ne bi kasneje trčili.
»V okviru projekta TRISAT smo razvili raziskovalno in tehnološko znanje ter proizvodne zmogljivosti v okviru lokalnih gospodarskih družb in želimo, da doseženo ostane v Sloveniji,« pravi dr. Iztok Kramberger s Fakultete za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru, ki je idejni oče projekta.
Kako na vesoljske tehnologije gleda država?
V zadnjem času je naredila korenite spremembe, Ministrstvo za gospodarski razvoj in tehnologijo je zadihalo s tem področjem in začelo spodbujati rast slovenske vesoljske industrije. Pri tem vznikajo nova, propulzivna podjetja. Od trenutka, ko smo vstopili v delno članstvo ESA, smo po razmerju med vloženimi sredstvi in ustvarjenim prihodkom v dveh letih prehiteli Avstrijo.
Vas hoče že kdo kupiti?
Se ne prodamo.
Interes obstoji?
Da, a naš cilj je ohraniti razvoj in proizvodnjo v Sloveniji.
Ali znanje, ki ste ga pridobili pri razvoju TRISAT, lahko uporabite še na drugih področjih?
Seveda. Skupaj s podjetjem Skylabs smo začeli razvijati projekt SARA (Slovenian Arachnid Robot Adventurer). Gre za pajkovca, ki bo služil avtonomnemu raziskovanju drugih planetov ali lun. Namesto vozila s kolesi, ki so trenutno običajna, razvijamo avtonomnega robota z osmimi okončinami, ki je po našem mnenju dosti bolj učinkovit pri premagovanju ovir. Pri tem smo se združili s španskim podjetjem GMV.
In drugi projekti?
Skylabs sodeluje z Gorenjem pri izdelavi miniaturnih senzorjev za pralne stroje, ki »vedo« katero vrsto perila damo v stroj – bodisi iz bombaža, volne, svile ali drugih vrst tkanin. Senzor je nastal na osnovi hiperspektralne kamere, ki smo jo razvili za TRISAT. Odpirajo se tudi drugi projekti, denimo pri avtomatskih sortirnicah, kjer so takšne kamere lahko zelo koristne.
Razvijate tudi satelit TRISAT-R.
Drži. Januarja smo z ESA podpisali pogodbo za nov satelit, enakega velikostnega razreda kot TRISAT. Predvidoma ga bomo v orbito utirjali marca prihodnje leto, in sicer na višino 6.000 kilometrov, se pravi precej više. Gre za srednjo Zemljino orbito, v okolje, ki je radiacijsko zelo dejavno. Opazovali jo bomo s tremi različnimi instrumenti za merjenje radiacije. S tem bomo omogočili spremljanje vesoljskega vremena. Radiacijska dejavnost v tej orbiti vpliva na številne zemeljske procese, med drugim tudi na navigacijo. Za takšne podatke je velik interes letalske industrije, ki zahteva visoko točnost med poleti, da se vsa letala spremljajo in usmerjajo prek satelitske navigacije.
V kateri fazi je projekt?
Satelit smo začeli izdelovati januarja, vsi deli zanj so že izdelani, trenutno opravljamo testiranja in preskušanja posameznih podsistemov. Do decembra se bo izvedla integracija satelita, potem pa ga bomo vstavili v nosilno raketo. Leteli bomo z nosilno raketo Vega C, ki je večja sestra rakete Vega, ima mnogo močnejši pogon in je sposobna dosegati tovrstne orbite.
Kakšne lastnosti ima TRISAT-R?
Njegova zasnova ohranja platformo podjetja Skylabs, dodani pa mu bodo instrumenti. Enega, namenjenega za merjenje radiacije, prinaša naša univerza. Pred tremi tedni je bil kalibriran na Institutu Jožef Stefan. Še en instrument je prispeval CERN, ki ima velik interes za podatke. Podjetje SkyLabs pa je prispevalo računalnike na krovu z visoko storilnostjo. Pri tem želimo spremljati obnašanje računalnikov, ki so sposobni izvajati umetno inteligenco, v radiacijskem okolju. Še en instrument pa je prispevala ESA.
Avtonomni robot – pajkovec – ki bo samostojno raziskoval planete in lune.
V primerjavi s satelitom TRISAT boste TRISAT-R razvili v sorazmerno kratkem času. Ste uporabili znanje in rešitve iz prvega satelita?
To dokazuje trajnostni značaj razvoja. Nesmiselno je izdelati satelit, s katerim boš opazoval Slovenijo. Slike so pri različnih ponudnikih tako poceni, da se to preprosto ne splača. Našli smo nišo, kjer smo v samem vrhu v svetu in lahko zagotavljamo zanimive novosti. Obenem smo pri sebi ohranili vso znanje in tehnologijo in ju lahko uporabimo pri nadaljnjem razvoju. Smo pa v desetih letih ustvarili tudi proizvodno podporo pri gospodarskih družbah, ki potrebujejo tudi ustrezen kader, zato ima projekt TRISAT tudi zelo velik izobraževalni pomen. Na projektu so lahko delovali in se izobraževali tudi študenti. Na ta način smo ustvarili simbiozo med akademskim okoljem in gospodarstvom. Obenem je podjetje SkyLabs na svojem področju tehnološko v svetovnem vrhu. Ima dvajset zaposlenih, večinoma doktorjev znanosti. Širokopasovni komunikacijski modul, ki ga uporabljamo na TRISAT, sodi med najbolj prodajane izdelke za komunikacijo v tem delu frekvenčnega spektra. Računalnik na krovu podjetja SkyLabs se uporablja tudi na drugih satelitih. Mehanske dele pa izdeluje slovensko podjetje Riedl Aerospace.
Z vesoljskimi tehnologijami do izdelkov z visoko dodano vrednostjo
