Máme na to vyvíjať veci, ktoré budú montovať iní [Trend]

Otec prvej slovenskej družice Jakub Kapuš opisuje, aké je to vyvíjať satelit vlastnými silami, a tiež prečo Slovensko zaostáva za okolitými krajinami vo vesmírnom výskume
Ján Záborský
V laboratóriu Slovenskej organizácie pre vesmírne aktivity (SOSA) to vyzerá tak trochu ako u elektroamatérov. Veľa prístrojov, nových aj starých. Obrovitánska magnetická guľa, v ktorej sa nastavovalo magnetické riadenie prvej slovenskej družice (neskôr sa ukázalo, že je zatiaľ najúčinnejšie na svete). „Keď nás bol navštíviť minister a pozrieť si vývoj, nemali sme ešte tieto priestory, takže túto guľu si musel pozrieť v kúpeľni, stála vedľa vane a toalety,“ smeje sa šéf SOSA Jakub Kapuš. Na Fakulte elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity spojili sily prírodovedci s elektrotechnikmi a experimentujú s pestovaním rastlín v podmienkach Marsu. Srdcom je však „Houston“, nepoužívaná počítačová učebňa s dvoma veľkými televíznymi obrazovkami. Tu J. Kapuš takmer presne pred rokom čakal, či sa z obežnej dráhy ozve jeho dieťa, prvá slovenská družica skCube. Ozvala sa.

Čakali ste vôbec, že takto po roku bude družica stále fungovať?
Nie. Nepoznám družicu, a to myslím aj tie najdrahšie, čo stoja miliardy, ktorá by ponúkala istotu, že sa niečo nepokazí. Množstvo vecí sa jednoducho nedá nikde zistiť, lebo ich ešte nik neskúšal. Len zistiť, ako nalepiť solárny panel, ktorý musí fungovať pri veľkých teplotných rozdieloch, bol problém. A to je len jedna z tisícok vecí. Keď naša družica štartovala, vírilo mi hlavou, čo všetko sa môže stať, čo by ju znefunkčnilo. Navyše to bol náš prvý pokus a nevznikal v práve profesionálnych podmienkach. Boli sme spokojní, že sme to dotiahli až do konca, ale verejnosti by sa asi nepáčilo, keby sa družica nakoniec neozvala. Experiment sme vtedy ponúkli Slovenskej akadémii vied, ale tá to odmietla. Akceptovala nás Česká akadémia vied, ktorá chcela pokračovať vo výskume začatom satelitmi Magion, a tak má družica prijímač veľmi dlhých vĺn a dokáže sledovať množstvo zaujímavých javov. Aj teraz, keď navrhujeme druhú družicu, sme našli najlepšiu spoluprácu v Česku a tiež v Maďarsku. Jeden experiment by malo mať i Japonsko.

Všetko ste si vyvíjali sami?
Všetko od základu, do poslednej skrutky. Dizajn plošných spojov, všetko sme navrhovali od nuly. Dnes sa dajú do cubesatov kúpiť hotové komponenty, ale stále to nie je také pohodlné, že to kúpim, naprogramujem doma za tri hodiny a zajtra to môže letieť. Keď sme počítali cenu komponentov, ktoré sme vyvinuli, stáli by tak 135-tisíc eur. Ale stále by to bolo o tom, že by vám prišlo 20 rôznych škatuliek za 135-tisíc a čo s nimi? Všetko to treba spojiť, potrebuje to softvér. Aj ak by ste si to hneď kúpili, tak s tou zvyšnou prácou sa vyšplháte aj na pol milióna. Bez testovania, cestovania a letenky na rakete.

Takže zatiaľ ešte nie sme na úrovni, že si postavím doma družicu, zaplatím 50 eur Elonovi Muskovi za vystrelenie a mám vlastný satelit?
To ešte nie. Pomáhame napríklad študentom, ktorí chceli, aby sme im pomohli vypustiť stratosférický balón, že si tam pripnú kameru a budú snímať Zem z výšky. Mysleli si, že si kúpia komponenty, spoja ich a bude hotovo. Ale také jednoduché to ešte nie je, museli sme im to pomôcť naprogramovať, pripraviť celý let. Jeden z nich nám potom povedal, že na začiatku si vôbec nedokázal predstaviť, koľko je s tým nákladov a problémov. A to je len balónová sonda, nie satelit.

Ako vlastne zhromažďujete a využívate svoje know-how, aby zostalo na Slovensku?
Od začiatku je mojím hlavným cieľom, aby všetky tie znalosti ostali na Slovensku. Preto sme sa aj rozhodli, že si sami vyvinieme a postavíme vlastný cubesat [kockovú družicu so štandardizovanými rozmermi]. Chceli sme získať čo najviac skúseností, aby sme na nich mohli ďalej stavať. Kúpiť si hotový cubesat a postaviť si ho sú dva úplne rozličné svety, ako kúpiť si auto a vyvinúť auto. Keď sa to naučíme, môžeme si postaviť továreň. Naša organizácia sa zasadzuje o spoluprácu s Európskou vesmírnou agentúrou - ESA, tak myslíme aj na to, že ak chceme spoluprácu prehlbovať, musia tu byť ľudia so skúsenosťami. Teraz už pracujeme na druhej družici, kde vymýšľame nové veci. A niektoré veci, čo sme vyvinuli pre prvú, sú teraz najlepšie na trhu. Napríklad slnečný senzor alebo modul na vysokorýchlostnú komunikáciu. O tie je už komerčný záujem, o kúpu senzorov a o vývojové služby.

Máte to aj patentované?
To nemáme, teraz sa rieši akurát patent orientačného systému. Náš cubesat má elektromagnetické cievky, vďaka ktorým sa dokáže otáčať podľa potreby, jednoducho sa odpichne od magnetického poľa Zeme. A z dát, čo máme, sa ukázalo, že tieto cievky sú asi triapolkrát účinnejšie než tie najlepšie na trhu. Patentujeme ich, ale už ich aj ponúkame na trhu. Je aj záujem o vývojové služby: ak nejaká univerzita chce vypustiť cubesat, ale nemá kapacitu na vývoj, nechá si od nás nejaký systém alebo senzor vyvinúť na mieru. To všetko je ešte stále v zárodku, ale je o to reálny záujem. A niekoľko ľudí nám už ukradli technologické firmy.

Aký veľký je záujem o cubesaty vo svete?
Ja som už pred desiatimi rokmi začal uvažovať o vlastnej družici, vtedy bolo vo vesmíre len pár kusov cubesatov. Rodiaca sa komunita vtedy bojovala s ESA, pretože tá tvrdila, že to je slepá ulička. My sme vysvetľovali, že cubesaty úplne menia prístup do vesmíru. Predtým ste stavali desaťročie jednu družicu, ktorá nesmela zlyhať, lebo bola extrémne drahá. My ich vieme teraz postaviť za rok desať, a ak zlyhajú štyri, stále nám šesť identických ostáva. Úplne to mení paradigmu. Stalo sa to, čo tvrdila komunita. Veď si vezmite, že SOSA, občianske združenie zo Slovenska, má vlastnú družicu. Pôvodne to boli také študentské tréningy, kde si potom ľudí rozchytala NASA. Ale dnes to už nie sú iba študentské projekty. Cubesaty vedia poskytovať komerčné služby a robiť vedecký výskum. Každý týždeň vidím desať-, stomiliónové investície do cubesat flotíl, poskytujúcich rôzne služby.

Akým spôsobom vyberáte, čo bude ten cubesat testovať, aby to bolo užitočné? Keď Československo vypúšťalo Magion, cieľom bolo merať magnetosféru a ionosféru...
Podobný senzor ako Magion má zhodou okolností aj skCube. Cieľom prvej družice bola aj popularizácia vedy a kozmonautiky, ukázať, že sa to dá, a aby to možno aj politikom pomohlo pri schvaľovaní spolupráce s ESA. Zároveň sme nechceli, aby to bola iba pípajúca hračka. Chceli sme to spraviť profesionálne, tak ako sa to má. Nás v prvom rade zaujímalo, ako budú fungovať komponenty, ktoré sme navrhli: zdroj, komunikačný systém, palubný počítač. Nebolo isté, ako to zvládne vesmírne podmienky.

Ako u vás funguje spolupráca? Je to predsa len oveľa viac disciplín ako len elektrotechnika, je tu fyzika, matematika, zídu sa aj prírodovedci. Ako si to riadite, aby to fungovalo?
Sú to aj právnici a marketéri. Fungujeme ako nadšenci, je to náročné. Ľudia tu nie sú zamestnaní, nedá sa im rozdeliť práca a vyžadovať plnenie ako vo firme. Väčšinou ide o študentov, tiež o pracujúcich s rodinami. Nie všetci sú v Bratislave. Komunikácia je veľmi ťažká. Je to zázrak, že spojíme komponenty z Košíc, Bratislavy a Dubnice a fungujú.
Chcel by som, aby ďalšie družice boli robené v profesionálnejších podmienkach, ale na Slovensku ešte stále celkom nechápeme význam týchto aktivít. Preto aj tá spolupráca so zahraničím.

Ako vnímate demokratizáciu vesmírneho výskumu? Kedysi to bola doména bohatých krajín, teraz vyrábate družice vo vlastnom laboratóriu...
Ja som po strednej škole žil päť rokov v Prahe, kozmonautika ma bavila odmalička, takže som sa prirodzene včleňoval do tamojších komunít. Tam som sa spoznal s ľuďmi z Českej kozmickej kancelárie a Kosmoklubu, v roku 1996 začali s prístupovým procesom do ESA. Keď som odtiaľ v roku 2010 odchádzal, slovenská vláda len podpísala prvú kooperačnú dohodu. V Česku už vtedy aktívne s ESA spolupracovali, množstvu firiem dodávala komponenty pre kozmický priemysel. Jeden amatérsky tím už staval cubesat czCube. A na Slovensku sa nič nedialo. Tak sme v roku 2009 založili SOSA. Prvým cieľom bola spolupráca s ESA. Začali sme vyvíjať stratosférické sondy, na ktorých sme vlastným príkladom ukázali, čo sa dá dosiahnuť. Potom nasledovala družica. A aj vďaka projektu skCube dnes Slovensko spolupracuje s ESA.

Kedy vás vesmír prvýkrát nadchol?
Keď som dostal prvú knižku o planétach. Chodil som do hvezdárne, pridal som sa do astronomického klubu v Púchove. V Prahe som sa preorientoval na kozmonautiku a kozmické technológie.

Dá sa nejako zariadiť, aby sa ľudia, ktorí z krajiny odídu, vrátili späť na Slovensko?
Mal som také romantické predstavy, že keď konečne vyletí družica do vesmíru a ozve sa, že sa situácia zmení, možno príde aj nejaká podpora. Stal sa presný opak. To veľkú časť tímu demotivovalo a rozhodli sa, že pôjdu inou cestou. Nepodarilo sa nám získať ďalšie granty, takže sme vlastne nemali financie na nič, doteraz nemáme. Na druhej strane nás to naštartovalo, aby sme sa postavili na vlastné nohy, skúsili ísť komerčnou cestou. Uchádzame sa o projekty ESA, spomínal som komerčné spolupráce - keby sa to rozbehlo takto, tak odborníkov, pevne verím, prilákame naspäť.

Ako by ste ľuďom vysvetlili, že do vesmíru má význam investovať?
Ide o výskum a vývoj, prinášajúci technológie s vysokou pridanou hodnotou. Ak sa dnes obávame, že sme len montážnou dielňou vecí, ktoré vymýšľa niekto iný, toto môže tú rovnicu zmeniť. Aby sme dokázali vyvíjať a vymýšľať veci, ktoré budú iné krajiny montovať. Poľsko nedávno vyčlenilo 420 miliónov eur na podporu vesmírnych start-upov, celá V4 okrem nás je ďaleko pred nami a investuje do vesmíru, pretože tam vidia ekonomický význam. Nejde o nejakú pro forma investíciu, aby sa nejaký astronaut pozeral na Zem, aká je pekná. Sú to senzory, technológie, ktoré sa dajú využiť a dobre predať. Vraví sa, že jedno euro investované do kozmického výskumu sa vráti niekoľkonásobne. A nie sú to len nejaké špecializované prístroje či zariadenia, možno väčšina vecí okolo nás začala ako súčasť kozmického programu. Družice sa starajú o GPS či bezpečnosť, sledujú počasie, poskytujú rôzne druhy informácií. Niektoré krajiny podľa nich plánujú poľnohospodárstvo.

A čo objavovanie?
To je ten tretí dôvod, prečo má ten výskum význam. Ak by nás trápilo len to, čo bude na obed, tak by bola naša existencia dosť smutná. Podľa mňa je v našej náture snažiť sa pochopiť, prečo sme tu, odkiaľ sme prišli, ako funguje vesmír. Kozmonautika a družice nám v tom pomáhajú. Ak chceme, môžeme byť aj priekopníkmi. Nič nám v tom nebráni.

Aký je váš sen na najbližších päť rokov?
Veľmi by som chcel, aby vznikol taký európsky SpaceX. Súkromná vesmírna firma. Nebyť Elona Muska a SpaceX, tak si myslím, že kozmonautika by dnes bola veľmi nudná. On to posunul na úplne inú úroveň a všetci majú problém ho dobehnúť. Európa je desať rokov za ním. E. Musk postaví veľkú halu a zmontuje tam raketu podľa potreby, má zoptimalizované procesy. ESA má veľa členských krajín a tí čakajú, že sa im časť investícií vráti v podobe zákaziek. Takže každá súčiastka sa vyrába inde, čo proces komplikuje a spomaľuje, ku každej súčiastke potrebujete veľa dokumentácie. Neviem, ako to zmeniť. Krajiny by tam museli investovať bez nároku, aby sa im to vrátilo v podobe zákaziek.

A nejaký lokálny sen?
Ja sa teším z toho, že skCube funguje, že vďaka nej vzniklo veľa bakalárok, diplomoviek a dizertačiek, máme veľa dát a skúseností. Nedávno bola v Košiciach celoslovenská konferencia vedeckých prác zo základných škôl a dve práce súviseli s skCube. Deti to náramne inšpiruje, to je pre mňa obrovská odmena. Naším snom je vypustiť ďalšiu družicu, pravdepodobne nebude čisto slovenská, ale v spolupráci so zahraničím.
---
Jakub Kapuš (31) pred rokom vyslal na obežnú dráhu Zeme prvú slovenskú družicu skCube. Stojí na čele Slovenskej organizácie pre vesmírne aktivity, ktorú zakladal v roku 2009. Organizácia pôsobí v rámci Fakulty elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity v Bratislave.