Můj dědeček a historie Magionu

Příběh mého dědečka Jaroslava Vojty začíná v roce 1935 v Praze. Přestože se narodil před válkou říká, že měl celkem šťastné dětství. Přesto si pamatuje na několik zajímavých příběhů. Jedním z problémů, se kterým se rodina za válečného stavu potýkala, byla výživa dětí. S tím jim pomáhal jejich strýček, který bydlel na venkově a dovážel jim potraviny ze statku. Prý také měli jednu dobu house ve vaně, které se snažili co nejvíce vykrmit. Ke stejnému strýčkovi jezdili také každoročně na žně.

Jako každé dítě začal navštěvovat měšťanskou školu a na konci povinné školní docházky třídní učitel přemluvil jeho rodiče, aby studoval na gymnáziu. Díky rozsáhlým znalostem z fyziky a radiotechniky  si brzy poskládal svoji první krystalku (jednoduchý přijímač) i  rádio. K němu získal sluchátka neobvyklým  způsobem. Našel je totiž v opuštěném rádiovém voze německých vojsk po konci války. Zároveň se společně s kamarády zúčastnil objevování Koněpruských jeskyní v dole Zlatý kůň pod vedením krasové sekce Univerzity Karlovy. Na konci středoškolského vzdělání se rozhodoval mezi chemií a elektrotechnikou. Z chemií také velmi rád experimentoval a s úsměvem dodává, že se dříve daly i nebezpečné chemikálie relativně snadno koupit.

Na konec zvítězila elektrotechnika a nastupil na ČVUT v Praze. Zde potkal nové kolegy a přátele, kteří provozovali amatérskou rádiovou stanici, takže si mohl poznatky ze školy vyzkoušet v praxi. Později se ale fakulta elektrotechniky přestěhovala do Poděbrad, kde studoval další tři a půl roku. V roce 1958 úspěšně složil závěrečné zkoušky.

Za minulého režimu každý vystudovaný vysokoškolák dostal povinně umístěnku na pět let do firmy nebo podniku, kde musel po tuto dobu pracovat. Můj dědeček se tak dostal do Výzkumného leteckého ústavu v Praze Kbelích. Zde se podílel na zkouškách československého letounu Aero L-29 známého také jako Delfín.

Do práce ale musel dojíždět přes celou Prahu a tak si našel práci v Geofyzikálním ústav akademie věd na ionosférickém oddělení. Nejdříve vylepšoval aparatury pro příjem dálkových radiových stanic a měření síly intenzity signálu. Dalším projektem bylo snímání odrazů rádiových vln od stop meteoritů.

Na začátku 70. let 20. století vyslali američané první umělé oběžnice typu Explorer. Poprvé tedy vznikla nová možnost pro specializovaná pracoviště. Zjednodušeně řečeno, kdo měl přijímač mohl signály z družic sledovat. Pracovníci Akademie věd tehdy monitorovali rádiové vlny a efekty, které vznikají působením Slunce. Zároveň měli možnost poslouchat družice na oběžné dráze. Jednalo se ale o cizí družice, a naši vědci mohli ze Země jen přihlížet a sbírat data.

Zlom nastal v roce 1968, kdy tehdejší Sovětský svaz nabídl lidově demokratickým státům možnost využívat družice k vynášení jejich vlastních přístrojů. Do dvou let se tedy z kosmodromu Kapustin Jar (dnes Stancija Volgograd), který se nachází přibližně 100 kilometrů od Volgogradu vznesla raketa i s českým zařízením, které úspěšně pracovalo. Tento rádiový vysílač přenášel údaje o takzvaných hvizdech. Toto zvláštní “hvízdání” jsou vlastně signály, které vytváří blesky na jižní polokouli. Za speciálních podmínek se porucha dostane na symetrické místo na severní polokouli. Z hvizdů se dají určit vlastnosti ionosféry.

I přesto, že stavba a výroba kosmických přístrojů je komplikovaná, v dalších letech po úspěchu prvního přístroje pracovníci z Akademie věd vyrobili dalších 15 zařízení a ta prozkoumávala vrstvy a ionizaci okolo naší planety Země. Požadavky na přístroje jsou přitom docela přísné. Musí se dodržovat pravidlo minimální váhy a rozměru, přístroj navíc musí být odolný vůči radiaci a širokému spektru teplot.

Při návštěvě na kosmodromu během projektu Interkosmos 5 u již sestavené družice si dědeček společně se svým kolegou všimli jedné zajímavé věci. Všechny přístroje, které měly odletět do kosmu se pečlivě konstruovaly tak, aby byly co nejlehčí. Zde si ale povšimli jakési černé krabice, u které nevěděli, k čemu slouží. Nakonec odhalili, že sloužila k vyvažování. Laicky řečeno, byla tam proto, aby raketa letěla rovně. To jim ale přišlo neefektivní a navrhli výhodné řešení pro obě strany. Místo těžkého patnáctikilového tělesa se zde namontuje přístroj, který se po startu oddělí a bude provádět další měření.

Prosadit toto řešení nebylo jednoduché. V roce 1974 však započaly práce na subdružici, která měla nést dva vědecké přístroje. Před týmem vědců z Geofyzikálního ústavu Akademie věd vyvstaly nové problémy. Jak bude vypadat napájecí systém? Jak bude fungovat samotná komunikace s družicí? Největší potíží se ale nakonec ukázal teplotní režim. Když byla družice sestavena, byla zkoušena ve speciální vakuové komoře v Moskvě, která věrohodně napodobila prostředí ve vesmíru. Do dvojitých stěn se nalil tekutý dusík, s teplotou – 160°C a zároveň se zapojil imitátor Slunce. Výsledná teplota měla být mezi 10 – 30 °C, protože teplota pod bodem mrazu škodí některým součástkám, například akumulátorům. Výsledek měření ovšem neodpovídal, teplota po ustálení byla -10°C.

Jak tento nesnadný úkol vyřešit? Nejdříve si musíme uvědomit, že teplota tělesa je daná vlastnostmi povrchu. Každý povrch teplo pohlcuje, ale i vyzařuje. Nízké vyzařování mají především kovy zejména leštěné. Vyzařování se muselo maximálně snížit, největší část povrchu družice totiž zabírají sluneční panely, které ji ochlazují. Volba nakonec padla na leštěné zlato. Další zkouška v komoře dopadla po těchto úpravách lépe. Výsledná teplota byla +10°C.

První československá družice Magion 1 tak mohla v roce 1978 odstartovat. Byla pojmenována po dvou složkách atmosféry, ve kterých pracovala: magnetosféra a ionosféra. Úspěšně pracovala čtyři roky a nakonec shořela v atmosféře. Tento úspěch byl doslova senzací, takže nedlouho po vypuštění se po ní pojmenoval například jeden dětský pořad. Na základě měření se sepsalo mnoho odborných článků a za krátkou dobu se vznesla žádost na další větší a složitější družici. Zároveň se ozvali zájemci, kteří chtěli v ní chtěli mít své přístroje.

Magion 2 nakonec vážil něco okolo 50 kilogramů a nesl 9 přístrojů i z dalších lidově demokratických států, například z Bulharska, Maďarska, NDR a SSSR. Jejím úkolem bylo opět měření vlastností vrstev okolo Země. Tentokrát byla ale také navíc aktivní. Co to ale znamená? Na mateřské družici byl umístěn vysílač, který narušoval její okolí a Magion 2 tyto změny monitoroval. Start se uskutečnil v září 1989 z kosmodromu Pleseck, který se nachází 180 kilometrů od Archangelska a dodnes je funkční. Nastal ale problém, kruhová anténa s průměrem dvacet metrů se i přes několik zkoušek špatně rozvinula do jakési osmičky. Tato deformace je jeden ze dvou stabilních stavů ale anténa je naprosto nefunkční a všechny signály se navzájem vyruší.

Mezi družicemi Magion 1 a Magion 2 pracoval dědeček na přístrojích, které měřily intenzitu elektrických polí nejdříve u Venuše a později u Halleyovy komety. Ty byly vyneseny na družicích jiných zemí.

Po družici Magion 2 následoval Magion 3, který pracoval v rámci projektu Apex.

Poslední dvě družice Magion 4 a 5 byly součástí projektu Interbol, který zkoumal dopady slunečního záření na Zemi.

Magion 4 pracoval na jiné dráze a to v chvostu magnetosféry, který se nachází od Země až 200 000 kilometrů. Družice byla také speciální tím, že se nastavovala ke Slunci malými tryskami se stlačeným vzduchem. Po 5 letech ale plyn došel a družice se nemohla nastavit správně ke zdroji energie a tak se odmlčela. Poslední data vyslala v polovině roku 2002.

Magion 5 létal v polárních oblastech v takzvaných Van Allenových pásech, kde se částice slunečního větru zachycují magnetickým polem planety a je zde vysoká radiace. Před startem, se ale přihodila nehoda. Aby družice neprochladla, je na ní těsně před startem připevněna drátkem tepelná izolace. Při neopatrném pohybu byl ale poškozen jeden ze solárních panelů. I kdyby se na nehodu přišlo, nedala by se už opravit a protože se zdálo, že nedošlo k poškození, odstartovala. Po několika hodinách ale vyšlo najevo, že se akumulátory nedobíjejí a panely tedy nedodávají energii. Po dvaceti čtyřech hodinách vysílání se družice odmlčela. I přes opakované pokusy na zapnutí nereagovala. Tvůrci Magionu se ale nevzdávali a zkoušeli to dál. Nejdříve jednou týdně a po půl roce aspoň jednou za měsíc. Po dvou letech jeden z vědců při běžné zkoušce o zapnutí v observatoři v Panské Vsi zjišťuje dobrou zprávu. Družice je plně funkční a sbírá data! Příčinou byl ten osudový úder ramenem při umisťování izolace. Sám dědeček říká, že se dodnes neví, jak se zkrat opravil, ale že od té doby věří na zázraky.

A ptáte se k čemu byl ten dlouhý a náročný sběr dat? V kosmické fyzice se využila spousta údajů například na zjištění teploty elektronů, množství protonů a informace o šíření rádiových vln. Ale velmi zajímavé využití se nachází v oblasti kosmického počasí. Občas se na Slunci vyskytují magnetické bouře a oblak částic, který se uvolní může ovlivnit elektrickou síť na Zemi a vážně ji ochromit. Příkladem je zasažení části Severní Ameriky v roce 1859. Nyní je vybudována síť družic blíže Slunci, která Zemi včas varuje.

A protože tato práce a její výsledky mohou být občas zajímavé i pro veřejnost, tak  obdržel můj dědeček i několik zajímavých ocenění. Celý kolektiv, který pracoval na první družici Magion 1, získal státní cenu Klementa Gottwalda.. Dále například ocenění Akademie věd za zásluhy o rozvoj ve fyzikálních vědách nebo například ocenění zvláštním výborem poslanecké sněmovny pro pracovníky leteckého a kosmického průmyslu za dlouhodobou práci a několik dalších cen.

Dnes je ale situace ve výzkumu vesmíru složitá. V současné době se celá družice finančně nevyplatí, vynesení kilogramu nákladu stálo před několika lety přibližně 15 000 dolarů, dnes ještě více. Takže dnes se vrátilo oddělení horní atmosféry opět k samostatným přístrojům, které se umísťují na cizí družice. K jedné z výhod patří větší možnosti rozšíření, přístroje nevzlétají jen z ruských ale evropských a amerických kosmodromů.

V závěru mi dědeček řekl, že jeho práce mu přišla vždy zajímavá. Měl prý rád, když lidé pracovali s plným nasazením a do práce chodili proto, že je bavila. Nikdy nelitoval, že si tento obor vybral.

A tak i dnes v osmdesáti dvou letech můj dědeček Jaroslav Vojta chodí několikrát týdně do práce , kde strávil přes padesát let a stále ho baví a překvapuje něčím novým.

 

Jaroslav Vojta

Jaroslav Vojta se narodil 13.5.1935 v Praze. Navštěvoval měšťanskou školu v Praze a zajímal se o elektrotechniku a chemii. Po vystudování gymnázia nastoupil na fakultu elektrotechniky ČVUT v Praze. Poté byla fakulta přesunuta do Poděbrad, kde studoval tři a půl roku.
Po úspěšných závěrečných zkouškách pracoval 5 let v Praze Kbelích ve vojenském pracovišti. Později si našel novou práci v Geofyzikálním ústavu, konkrétně v ionosférickém oddělení. Zabýval konstrukcí přístrojů pro družice.
Později se stal technickým vedoucím na projektech družic Magion. Podílel se také na vývoji čidla pro sondu, která sbírala data u Venuše a Halleyovy komety.
Za svou příkladnou dlouholetou práci byl několikrát oceněn."

Galerie
Státní cena Klementa Gottwalda Leták s českými družicemi
Státní cena Klementa Gottwalda za úspěšný projekt Magion 1 Cena Akademie věd
Ocenění československé akademie věd za zásluhy o rozvoj ve fyzikálních vědách Ocenění československé akademie věd za zásluhy o rozvoj ve fyzikálních vědác
Ocenění Akademie věd za práce v programu Interkosmos Ocenění za přístroj na sondě Vega 2 letící k Halleyově kometě
Palubní vysílač pro přenos hvizdů pro družici Interkosmos 3 Družice Interkosmos 3
Přístroje pro měření elektrických polí, palubní magnetofon a palubní vysílač Start rakety s Magionem 2
Družice Magion 1 upevněná na družici Interkosmos 18 Odborní pracovníci s raketou
Ovládání a příjem Magion 1 Magion 1 ve startovní pozici
Zkouška slunečních panelů Magion 2 Závěrečné práce na družici Magion 2
Magion 3 upevněný na mateřské družici projektu Apex Mateřská družice projektu Apex s družicí Magion 3 připevněná na čtvrtém stupni nosné rakety
Připevňovací část na mateřské družici pro Magion 5 projektu Interbol 2 Družice Magion 5 při měření momentu setrvačnosti
Magion 4 při zkoušce na vibračním stole Magion 4 ve startovní sestavě
Magion 5 připevněný na mateřské družici Interbol 2 Telemetrické antény pro Magion 4 na observatoři  v  Panské Vsi