Brněnští teenageři mají plán na restart družic. Ocenili je i v NASA

Celosvětového úspěchu v USA dosáhli i studenti Gymnázia Bystrc. Simon Klinga a Boris Brovkin obstáli s českým družstvem LASAR ve finále vesmírné soutěže Conrad Challenge, při němž expertům z NASA představili plán na restart nekomunikujících družic. Šestnáctiletý Simon Klinga jakožto lídr týmu přiblížil, jak se cesta za oceněním poroty a cenou za prezentaci zrodila.

Nedávno jste s týmem LASAR uspěli ve světovém finále soutěže Conrad Challenge v Houstonu. Jsou vítězné pocity stále silné?

Ještě se prohloubily. Získali jsme zájem veřejnosti, což přináší velkou zodpovědnost, kterou chceme využít co nejlépe. Náš projekt plánujeme dostat daleko a nabíráme nové členy do týmu. Z původní pětičlenné skupiny se zřejmě značně rozrosteme. Hledáme nejen inženýry, ale také odborníky na právo, programování, lidské zdroje či další oblasti. Finálový úspěch nám tedy dal zelenou v putování za naším cílem.

Změnil vám tento triumf život?

Rozhodně jej posunul směrem, kam jsme doufali. Všichni v týmu jsme fanoušci kosmonautiky a vesmíru obecně, takže motivace byla obrovská. Navíc v soutěži pojmenované podle třetího člověka na Měsíci, Petea Conrada. Při finále jsme se setkali s astronauty, což bylo úžasné. Nechci se ale tvářit, že je náš úspěch nějaký obrovský. Jde prostě o jeden studentský projekt, který by ale mohl přerůst v něco většího.

V čem spočíval váš vítězný návrh?

Zabýváme se družicemi, jež přestaly komunikovat. Hardware funguje, jediný háček je, že kvůli softwarové chybě se nespojí se Zemí. Kdyby vám doma nefungoval počítač, IT podpora by vám asi poradila, abyste jej vypnuli a zapnuli. Stejné řešení volíme i my – akorát družice obíhá 500 kilometrů nad Zemí a je desetkrát rychlejší než kulka vystřelená ze zbraně. Proto tam chceme vyslat silný laserový paprsek, jímž družici „šokujeme“. Způsobíme nestandardní situaci v podobě obrovského přísunu energie oproti tomu, na co je její systém zvyklý. To způsobí restart družice, načež k ní vyšleme signál, který chybu přepíše a opraví.

Nyní technologii testujete. Kam jste dosud pokročili?

Novinkou je, že do konce roku dostaneme na oběžnou dráhu vlastní satelit, jenž nám výrazně pomůže. V laboratořích provádíme teoretické simulace, druhá věc však je praxe. To platí dvojnásob v kosmonautice, kde se většinou na něco zapomene, neboť se musí brát v potaz nespočet faktorů. Náš satelit bude umět přesně změřit, kolik laseru ze Země až k jeho senzorům doputovalo, jak se paprsek rozptýlil a další informace. Navíc bude mít LED světla pro jeho lepší sledování teleskopem. Momentálně sháníme finance na stavbu satelitu, což činí asi 2,5 milionu korun.

Kdy by mohl být váš projekt hotový?

Jak říkávám, nejsem Elon Musk, abych střílel deadliny, které později nenaplníme (úsměv). Děláme testy, nicméně potřebujeme jich udělat skutečně hodně. Také je možné, že náš způsob nebude fungovat. Ať to dopadne jakkoliv, určitě přijdeme s něčím novým, sepíšeme studie a dáme vědět vesmírné komunitě, jak to dopadlo.  Určitě to budou minimálně vyšší jednotky let. Kromě toho máme i záložní plány a můžeme je postupně zkoušet.

O jaké náhradní plány jde?

Kdybychom zjistili, že družici nelze restartovat přetížením energetického systému, teoreticky můžeme poslat laserový paprsek přímo k satelitnímu počítači. Pravidlem v kosmonautice totiž je, že se musí stavět proti záření, aby se v něm nepřepisovala data. Tímto krokem bychom uměle vybudili částice, které by nalétaly do procesoru. Opět bychom tak způsobili nějakou nestandardní situaci, po níž by mohlo dojít k restartu. Nikdo to ještě nezkoušel nebo o tom aspoň nepsal na internetu. A hledali jsme opravdu dopodrobna.

Existují i další možnosti využití vaší technologie postavené na laseru?

Úplně samostatnou kapitolou je kosmické smetí z různě posrážených satelitů. V této oblasti nejsme oproti naší opravě družic zcela inovativní, ale máme myšlenku, že bychom na oběžnou dráhu poslali silný paprsek, který by zpomalil kusy smetí tlakem záření a zároveň by kousek materiálu odpařil. Fungovalo by to jako takový slaboučký raketový motor, který by dostal smetí pryč z oběžné dráhy. I tam může naše zkoumání směřovat.

Jaká rizika představuje kosmické smetí do budoucna?

Už dnes obíhají Zemi tisíce nefunkčních družic, a když se srazí, vzniknou statisíce až miliony malých úlomků létajících všude okolo. Čím více se jich bude střetávat, tím pravděpodobněji dojde k takzvanému Kesslerovu syndromu. Tedy k domino efektu, při němž vzájemné srážení už nepůjde zastavit. Byl by to ohromný problém pro budoucí kosmické mise – každý kousíček má enormní rychlost a může poškodit jakoukoliv loď. Navrhuje se například, že by se do vesmíru poslal obrovský magnetický lapač, který by kousky lovil. Zní to hezky, nicméně nikdo takto nákladnou věc nezaplatí. Zato trvalá laserová základna na Zemi je o poznání proveditelnější.

Tým jste prý poskládali přes sociální sítě. Jak se to povedlo?

Paradoxně šlo o jedno moje instagramové storíčko, znali jsme se ale už z dřívějška. Zkoušeli jsme i jiné studentské projekty typu Expedice Mars, kde si vyzkoušíte simulovanou 100hodinovou misi v pěti lidech na asi 20 metrech čtverečních. Řešíte experimenty, pak vám začne houkat ve čtyři ráno alarm simulující trhlinu v lodi a podobně. Spojil nás také zájem o popularizaci vědy, takže když jsme skládali tým pro Conrad Challenge, už jsme o sobě věděli.

Jak jste si mezi sebe rozdělili role, abyste se dobře doplňovali jako kamarádi i pracovně?

Často říkáme, co každý z nás dělá, dvěma třemi slovy. Jak to ale v malých kolektivech chodí, každý z nás už dělal kousek všeho. Vždy jsme šli společně krok po kroku a řešili jednotlivé úkoly. Až se rozrosteme, plánujeme větší strukturování práce, což pro nás bude mnohem efektivnější.

Když se ohlédnete do dětství, čím vás kosmonautika uhranula a už nepustila?

Šlo to postupně od Star Wars k Elonu Muskovi, načež jsem začal sám. Zajímal jsem se o science fiction, což bylo takové uvolněné. Následně jsem zjistil, že existují lidé, kteří se sci-fi snaží převést do reality. Chtěl jsem proto vědět, jak se do toho mohu osobně zapojit, až jsem se přes různé projekty dostal sem.

Co pro vás tedy znamenalo dorazit do Houstonu a vidět tamní zázemí na vlastní oči?

Každý moment byl největší zážitek v životě a pořád se to stupňovalo. Když prezentujete svoji práci Megan McArthurové, astronautce NASA, je to něco neuvěřitelného. Neskutečná byla i cesta do základny SpaceX v Boca Chica, kde vznikají největší rakety s vizí nás jednou dopravit až na Mars. Rostou tam monumentální vesmírné lodě – osobně mám spoustu zážitků z toho, jak jsem stavbu mnoha z nich sledoval doma kvůli časovému posunu třeba do čtyř ráno. A teď tam stát a vidět, jak se nad vámi tyčí 140metrové stroje, je něčím úžasným.

Po střední škole zvažujete studium v zahraničí. Myslíte na to intenzivně již teď nebo necháváte úvahy až na dobu, kdy to bude aktuální?

Přemýšlím o tom. Uvažuji o univerzitě v Delftu v Nizozemsku, která mě láká právě svým zaměřením na raketové inženýrství. Mám tam pět šest známých, přičemž každý z nich si prostředí chválí. Zjišťuju, co vše od uchazečů požadují a na co bych se měl dlouhodobě zaměřit. Současně si ale dělám také přehled o dalších školách, variant je více. V Německu například stojí za pozornost Mnichov či Stuttgart. Dále se nabízí i cenová sci-fi v USA, ale tam by mohly pomoci různé stipendijní programy. Snažím se proto být připraven, až se jednoho dne budu na některou ze škol hlásit, abych měl šanci se tam dostat.

Máte vedle vlastní družice i další plány?

Ano, mluvit k lidem, protože mimo testování a nábory chceme rozšiřovat povědomí o kosmonautice. Máme tady spoustu skvělých firem a inspirativních lidí, kteří svému oboru dávají všechno. Slovy našeho mentora Honzy Spratka je česká kosmonautika teprve na začátku, ale základy má výborné. Jsme na pomyslném kopci, z něhož potřebujeme roztlačit káru dolů. A pak pojedeme fakt rychle.

Tým LASAR

Studentský tým LASAR (Laser Satellite Recovery) tvoří pětice členů z různých koutů Česka. Kromě brněnských zástupců Simona Klingy a Borise Brovkina jde o Richarda Nikela z Gymnázia Blansko, Viktora Adámka reprezentujícího Gymnázium Ústí nad Orlicí a Annu Krebsovou navštěvující Gymnázium Mikulášské náměstí 23 v Plzni. Družstvo mělo po ruce i svého mentora Jana Spratka, popularizátora kosmonautiky z Hvězdárny a planetária hlavního města Prahy.

První obrysy úspěšného projektu vznikaly od září 2023, kdy se kolektiv začal scházet v prostorách brněnského FabLabu. Jednotlivé kroky vedly až k postupu do dubnového finále Conrad Challenge v ústředí NASA, jež se nachází v americkém Houstonu.

Plán na restartování nereagujících družic na oběžné dráze Země obstál v konkurenci více než dvou tisíc návrhů, přičemž LASAR se stal vůbec prvním českým družstvem, které se probojovalo mezi 26 finálových projektů. Čeští studenti přitom zaujali skutečně významně, jelikož si vysloužili ocenění hned ve dvou ze tří vyhodnocovaných kategorií. Kromě ceny odborné poroty se těšili také z ocenění za nejlepší prezentaci.