KOMPSat-5 (Arirang 5)

KOMPSat-5 na orbite

26. októbra 2013 som o 19:26 SELČ fotografoval nový juhokórejský satelit KOMPSat 5, ktorého pozorovanie príjemne prekvapilo. Satelit mal totiž značne variabilnú jasnosť a na fotografii som náhodou zaznamenal najjasnejšiu časť jeho preletu, v podstate dlhý záblesk o jasnosti asi -1 mag. Krátko po skončení tohto záblesku, ako aj pred ním však bola jasnosť satelitu značne nižšia a pohybovala sa okolo 3.5 mag (zaznamenané na začiatku fotografovanej stopy), mimo toho som však pozoroval aj rýchle a neperiodické kolísanie jasnosti až k takmer nepozorovateľným 6 mag.

Predštartovná príprava satelitu

KOMPSat 5, známy aj ako Arirang 5, odštartoval 22. augusta 2013 z malého ruského kozmodrómu Jasnyj (Orenburgská oblasť) z upraveného raketového podzemného sila pomocou nosiča Dnepr (v podsate upravená ICBM R-36). Tento najnovší prírastok juhokórejského programu KOMPSat (Korean Multi-purpose Satellites), ktorý zahŕňa družice určené pre diaľkový prieskum Zeme, je zároveň prvým juhokórejským rádiolokačným satelitom. Na svojej palube totiž nesie rozkladaciu SAR anténu, ktorá umožňuje poskytovať radarové snímky zemského povrchu v rozlíšení až 1 meter. Predpokladám, že jasný pozorovaný záblesk vznikol odrazom lúčov práve od tejto SAR antény. Celková hmotnosť tohto satelitu, ktorý sa pohybuje na polárnej dráhe o parametroch 542 x 564 km presahuje 1400 kg a jeho operačná životnosť je plánovaná na minimálne 5 rokov.

Raketa Falcon-9 v1.1 (2013-55G)

Druhý stupeň nedávno odskúšanej americkej nosnej rakety Falcon 9 v1.1 som nasnímal 19. októbra 2013 o 18:55 SELČ. Napriek nie úplne najčistejšej oblohe presvetlenej Mesiacom po splne bol objekt veľmi dobre pozorovateľný, pričom na snímku dosiahol jasnosť asi 1,5 mag, pozvoľna však stále zjasňoval a v kulminácii dosiahol takmer 0,5 mag. Na snímke je neplánovane nasnímaný aj dohasínajúci záblesk družice Iridium 57, ktorý dosiahol maximum asi minútu pred začiatkom expozície.

Nedávny štart prvého Falconu 9 v1.1

Raketa Falcon 9 vo verzii 1.1 je najnovším a dlho očakávaným "strojom" známej komerčnej spoločnosti SpaceX. Táto raketa, ktorá nahradila doterajšiu (a dosť odlišnú) verziu Falcon 9 v1.0, sa má na dlhé roky stať oporným nosičom tejto ambicióznej spoločnosti ešte ambicióznejšieho miliardára Elona Muska. K jej prvému ostro sledovanému štartu došlo 29. septembra 2013 z kalifornského Vandenbergu, pričom na obežnú dráhu raketa úspešne vyniesla kanadskú vedeckú družicu Cassiope 1 a niekoľko menších študentských nanosatov. Jeden z nich s názvom CUSat 2 sa od posledného stupňa neoddelil a formálne je teda tento objekt označovaný aj ako CUSAT 2 & FALCON 9 R/B. Hoci bol štart na plánovanú orbitu plne úspešný, neboli dosiahnuté všetky plánované ciele prvej misie tejto rakety. Druhý stupeň sa totiž mal po oddelení družíc reštartnúť a pracovaťaž do vyčerpania všetkého paliva, čoby ho priviedlo na oveľa vyššiu dráhu. Tento skúšobný reštart, dôležitý pre plánované vynášanie družíc na geostacionárnu dráhu sa však zatiaľ z neznámych príčin nepodaril a raketa ostala obiehať na dráhe o parametroch 319 x 1486 km (v čase môjho pozorovania sa blížila k perigeu). Od rakety sa navyše oddelilo viacero menších úlomkov a spočiatku sa myslelo, či nedošlo k explózii motora, neskôr však vysvitlo, že tieto úlomky skôr súvisia so separáciou nákladu rakety.

Porovnanie verzii rakiet Falcon 9

A teraz bližšie k parametrom samotného Falconu 9 v1.1. Je vysoký vyše 68 metrov, v prvom stupni má 9 kyslíkovo-kerozínových motorov typu Merlin 1D a na LEO dokáže vyniesť náklad o hmotnosti až 13 150 kg. V blízke budúcnosti plánovanej ťažkej verzii Falcon 9 Heavy (obr. vpravo, raketa úplne vpravo) sa má táto nosnosť zvýšiť až na neuveriteľných 53 000 kg. Mnou pozorovaný druhý stupeň je dlhý viac ako 12 metrov a má priemer takmer 3,7 metra, čo je spolu s jeho jasným bielym náterom zrejmý dôvod, prečo je tak vynikajúci objekt na pozorovanie. Je poháňaný jedným motorom Merlin 1D upraveným pre prácu vo vákuu.

Telkom 3

Pozorovať voľným okom pre geostacionárnu dráhu určený telekomunikačný satelit sa obyčajne nepodarí každý deň, obzvlášť pokiaľ je umiestnený priamo na nej. Avšak keď sa jeho vyvedenie na geostacionárnu dráhu nepodarí, je tu už tá šanca oveľa väčšia - a hoci tým síce vzniká veľká škoda pre majiteľa družice, pre pozorovateľov nastáva skvelá príležitosť na nevšedné pozorovanie. Tak tomu je aj pri horeuvedenej snímke družice Telekom 3, ktorá vznikla 28. septembra o 5:34 SELČ. Vyvedenie družice na geostacionárnu dráhu sa po jej štarte 6. augusta 2012 kvôli chybnej funkcii posledného stupňa nepodarilo a družica ostala obiehať na eliptickej dráhe o parametroch 267 x 4466 km. V čase pozorovania sa nachádzala blízko perigea svojej dráhy a dosiahla jasnosť asi 3,5 mag.

Telkom 3 (hore) počas inštalácie na družicu
Express-MD2 a stupeň Briz-M

Táto družica patriaca indonézskemu telekomunikačnému operátorovi PT Telekomunikasi Indonesia odštartovala pomocou rakety Proton spolu s ruskou družicou Ekspress-MD2. Hoci boli úspešne vyvedené na základnú orbitu, urýchľovací stupeň Briz-M, ktorý mal oba satelity dopraviť na dráhu prechodovú ku geostacionárnej pracoval len 7 sekúnd namiesto plánovaných 18 minút. A hoci sa oba satelity od stupňa oddelili a Telkom 3 bol plne funkčný (úspešne sa mu roztvorili veľké solárne panely a bola s ním nadviazaná obojsmerná komunikácia), vzhľadom na veľmi nízku orbitu musel byť prehlásený za operačne nespôsobilý a teda stratený. Telkom 3 váži 1903 kg a na palube nesie celkov 42 komunikačných transpondérov, družica bola postavená na základe ruskej platformy Ekspress-1000N a pôvodne bola dizajnovaná až na 15 rokov operačnej činnosti, na súčasnej dráhe však vydrží nanajvýš pár rokov a potom zhorí v atmosfére. Mimochodom, zlyhanie stupňa Briz-M malo ešte dohru, pretože stupeň naplnený palivom o niekoľko mesiacov explodoval a na orbite po ňom ostalo vyše 500 úlomkov.

Cygnus Orb-D1

28. septembra 2013 o 05:17 SELČ sa mi podarilo prvýkrát nasnímať novú zásobovaciu loď určenú pre ISS - Cygnus. Hoci prelietavala takmer v zenite, jej jasnosť bola veľmi malá, dosahovala necelé 4 mag a po kulminácii ďalej klesala, takže v kombinácii so svitom blízkeho Mesiaca zakrátko prestala byť viditeľná. Ešte pred kulmináciou, vo výške asi 30°, síce dosahovala jasnosť objektu vyše 3,5 mag (táto fáza nie je nasnímaná), k predpovedanej jasnosti (1 mag) sa však vôbec nepriblížila. Zo všetkých mnou pozorovaných ISS zásobovacích lodí (Progress, ATV, HTV, Cygnus) sa teda javí ako najobtiažnejšie pozorovateľná. Je to síce pochopiteľné vzhľadom na to, že zo všetkých spomínaných lodí je Cygnus veľkostne najmenší, každopádne som však z jeho pozorovania trochu sklamaný. Do zbierky pozorovaných orbitálnych "ISS nákladiakov" mi tak chýba už iba loď Dragon spoločnosti SpaceX. Pozn.: na fotografii je zaznamenaná aj preletová stopa o niečo jasnejšieho objektu, ktorý sa však nepodarilo identifikovať.

Animácia príletu Cygnusu k ISS

Loď Cygnus spoločnosti Orbital Sciences Corporation je súčasťou programu NASA COTS (Commercial Orbital Transportation Services) pre komerčnú dopravu zásob na ISS. Orb-D1 je vôbec prvý demonštračný let tejto lode, po ktorom v prípade jeho úspechu budú nasledovať už štandardné zásobovacie lety k ISS (podobne, ako ich už takmer  rok celkom úspešne prevádzkuje spoločnosť SpaceX so svojím Dragonom). Či ale bude naozaj úspešný, ešte nie je v čase písania týchto riadkov celkom isté. Cygnus Orb-D1 totiž odštartoval z kozmodrómu MARS (komerčná časť kozmodrómu Wallops Island vo Virginii) pomocou novej nosnej rakety Antares už 18. septembra 2013. S ISS sa mal spojiť 22. septembra, kvôli nezrovnalostiam v navigačných dátach prenášaných medzi ISS a Cygnusom však bol pokus preložený na 29. septembra. V čase môjho fotografovania sa Cygnus nachádzal deň pred plánovaným pokusom na vyčkávacej dráhe o výške 399 x 414 km, ISS prelietala necelé 2 minúty pred ním.

No a ešte pár informácii k samotnému Cygnusu - je valcovitého tvaru o celkovej dĺžke 5,1 metra a max. priemere 3 metre, jeho prázdna hmotnosť je 1,5 tony, vo svojom hermetizovanom nákladovom priestore o objeme 18 metrov kubických však môže niesť až 2 tony zásob. Pozorovaný skúšobný Orb-D1 však pre začiatok nesie na palube náklad o hmotnosti len 589 kg, tvoria ho hlavne potraviny.

NOSS 3-5 (2011-14A & B)

Štart družíc NOSS 3-5

Do zbierky snímok operačne spôsobilých (teda vo formácii udržovaných) amerických vojenských družíc typu NOSS mi chýbal už iba pár NOSS 3-5. Konečne sa mi ho podarilo nasnímať 6. septembra 2013 o 22:35 SELČ krátko po vyjdení zo zemského tieňa. Ich jasnosti dosahovali asi 4 mag, pričom vedúci objekt B formácie bol spočiatku mierne jasnejší od objektu A, neskôr počas preletu boli pozorované (no žiaľ nezaznamenané) aj mierne variácie jasnosti oboch objektov, ktorých maximá dosahovali asi 3,5 mag.

Satelity odštartovali z Vandenbergu 15. apríla 2011 pomocou rakety Atlas 5 v411. Objekt A bol po štarte označený ako družica USA 229, objekt B bol zas vrámci klasického krycieho manévru oficiálne "degradovaný" na úlomok. Ako som už spomenul vyššie, s týmto párom mám už odfotografované všetky v súčasnosti operačne spôsobilé dvojice NOSS 3. generácie (zvyšné sú NOSS 3-3, 3-4 a 3-6). Formácie prvých dvoch párov 3. generácie sú už rozpustené

ARGOS

Americkú technologickú družicu ARGOS som nasnímal 6. septembra 2013 o 22:44 SELČ pri krátkom záblesku, ktorý vrhla v súhvezdí Herkules. Jasnosť tohto záblesku bola asi 0,5 mag, mimo neho však bola družica veľmi slabá a jej jasnosť sa pohybovala od 4 do 6 mag.

ARGOS (skr. z Advanced Research and Global Observation Satellite) štartoval 23. februára 1999 z kalifornského Vandenbergu pomocou rakety Delta 7920-10. Spolu s ňou sa vtedy na orbitu dostali aj menšie satelity Oersted a Sunsat. ARGOS je 2,5 tonový technologický satelit, ktorý pre americkú armádu vyrobila firma Boeing. Na jeho palube bola skúšaná takmer desiatka nových technológii vrátane prototypu elektrotermálneho pohonného motora ESEX, či nových elektronických prvkov na báze vysokoteplotných supravodivých materiálov. Životnosť družice bola asi 3 roky, v súčastnosti sa pohybuje na dráhe o výške 821 x 835 km.

Envisat

Európsky satelit Envisat som už viackrát náhodne nasnímal pri fotografovaní iných družíc (napr. 9. júla), tentokrát, 5. augusta o 22:20 SELČ som sa konečne zameral čisto naň. Jasnosť družice je značne variabilná, pričom na snímke je zaznamenaný celý priebeh záblesku o jasnosti asi 0,5 mag a ku koncu expozície začiatok záblesku, ktorého (nezaznamenané) maximum dosiahlo takmer -1 mag. Mimo týchto kvázipravidelných zábleskov (o perióde asi 25 sekúnd) klesala jasnosť družice k takmer nepozorovateľným 6 mag. Satelit je však známy aj tým, že často hádže úplne nepravidelné, krátke oranžové záblesky (na snímke žiaľ nezaznamenané).

Envisat počas predštartovných príprav

Envisat odštartoval 1. marca 2002 z kozmodrómu Kourou vo Francúzskej Guyane pomocou rakety Ariane 5G. Tento satelit ESA určený pre komplexný diaľkový prieskum Zeme váži viac ako 8 ton a jeho základné teleso má rozmery 10,5 x 4,5 metra, na orbite však po roztiahnutý solárnych panelov, antén a meracích prístrojov vzrástla veľkosť satelitu až na 26 m × 10 m × 5 m. Ide teda o najväčší civilný satelit tohto typu vôbec. Na jeho palube je umiestnených celkovo 10 vedeckých prístrojov vrátane veľkého rádiolokátora typu SAR o rozmeroch 1,3 x 10 m, rôznych spektrometrov a rádiometrov. Projekt tohto najväčšieho a najsofistikavanejšieho európskeho satelitu stál viac ako 2 miliardy eur, pričom na jeho výrobe sa podieľali spoločnosti z Veľkej Británie, Francúzska a Holandska.

Už "mŕtvy" Envisat na snímke francúzskeho satelitu Pleiades
zo vzdialenosti asi 100 km

Satelit úspešne fungoval až do 8. apríla 2012, keď s ním bol náhle stratený kontakt a všetky pokusy o jeho obnovenie sa skončili neúspešne. Presnú príčinu zlyhania sa dodnes nepodarilo určiť, no diaľkové snímkovanie satelitu nepreukázalo žiadne vonkajšie poškodenie. A tak je dnes už Envisat len mŕtvym telesom, ktoré obieha na takmer kruhovej dráhe o výške cca 765 km, pričom sa svojimi rozmermi zaraďuje k najväčším kusom kozmického odpadu na orbite. Inak pozorované variácie jasnosti satelitu súvisia práve s tým, že už je nestabilizovaný (v čase, keď bol ešte funkčný mávali jeho prelety vcelku stabilnú jasnosť).

Iridium 60

Záblesk družice Iridium 60 o jasnosti asi -5 mag som nasnímal 5. augusta 2013 o 22:05 SELČ. Tento záblesk je trošku výnimočný v tom, že k nemu došlo pri prechode družice do zemského tieňa a preto po jeho maxime družica takmer v okamžiku prestala byť viditeľná. Iridium 60 odštartoval 30. marca 1998 z Vandenbergu pomocou nosiča Delta 7920 spolu so satelitmi Iridium 55, 57, 58 a 59.

Záblesk USA 245

Vojenský fotoprieskumný satelit USA 245 som opätovne pozoroval aj 3. septembra o 21:52 SELČ. Jasnosť tohto "Hubblea" namiereného na Zem sa spočiatku pohybovala niečo málo pod 3,5 mag, satelit však s blížením ku kulminačnému bodu začal zjasňovať a hodil záblesk o jasnosti vyše -1 mag. Nasnímaná stopa satelitu sa končí tesne po maxime tohto záblesku, pričom je zaujímavé, že mal priebeh podstatne dlhší ako kratučký záblesk satelitu rovnakého typu USA 186, ktorý bol zaznamenaný na podobnej dráhe pred pár dňami.

Všetky vývojové typy satelitov Key Hole 

Už v minulých príspevkoch som spomínal, že USA 245 patrí k najmodernejšej verzii satelitov KH-11, k tzv. Bloku IV. Teraz sa tu trocha rozpíšem o celkovej histórii projektu KH-11, vrámci ktorej priblížim aj špecifiká jednotlivých verzii. Program amerických fotoprieskumných družíc Key Hole (KH) vznikol už na konci 50. rokov a prešiel rozsiahlym vývinom, vrámci ktorého vznikol celý rad rôznych typov optických špionážnych družíc (pozri obr. vpravo). Spočiatku (do polovice 70. rokov) boli všetky snímky získané týmito družicami zaznamenávané na film, ktorý bol v návratových kapsulách posielaný späť na Zem. A to až do príchodu optoelektronických družíc KH-11 Kennen, resp. Crystal, ktoré začali zasielať snímky pomocou zašifrovanej rádiovej komunikácie cez sieť spojovacích družíc. Prvá verzia, resp. blok KH-11 spočiatku ešte fungovala súbežne s poslednými verziami "návratových" satelitov typu KH-8 Gambit a KH-9 Hexagon, neskôr, v polovici 80. rokov ich však plne nahradili. A teraz priamo k jednotlivým verziám "jedenástok". Samozrejme treba pripomenúť, že program KH-11 je stále plne utajený a väčšina dole uvedených údajov sú síce vysoko pravdepodobné, no napriek tomu neoficiálne a nepotvrdené domnienky:

Jedna z mála uniknutých snímok z KH-11 (Block I), zachytáva
stavbu sovietskej vojenskej lode

* Block I- štartovali medzi rokmi 1976 až 1982 pomocou rakiet Titan 3D, ich hmotnosť sa odhaduje na 13 ton, pohybovali sa na nízkych málo excentrických dráhach o parametroch cca 250 x 500 km. V roku 1984 uniklo na verejnosť vďaka agentovi americkej rozviedky, ktorý si chcel privyrobiť, niekoľko snímok z týchto satelitov a podľa nich sa odhaduje ich max. dosiahnuté rozlíšenie na necelých 15 cm/pixel. K tejto verzii patrili satelity s oficiálnymi označeniami: OPS 5705, 4515, 2581, 3984 a 9627.
* Block II - štarty medzi rokmi 1984 až 1988 pomocou silnejších rakiet Titan 34D, podľa toho pravdepodobne vzrástla o niečo aj hmotnosť satelitov a začali byť vypúšťané na excentrické dráhy s vysokým apogeom (cca 1000 km), max. dosiahnuté rozlíšenie asi pod 15 cm/pixel, patrili sem USA 6, 27 a 33, ktorý fungoval ešte do roku 1996. Táto, ako aj neskoršie verzie sú často označované aj ako KH-11B
* Block III - štarty v rokoch 1992 až 2005 pomocou silných nosičov Titan 4 (pôvodne boli ich štarty plánované na raketoplánoch), hmotnosť pravdepodobne vzrástla až na 19 ton a rozlíšenie na 10 cm/pixel, patrili sem satelity USA 86 a 116, na orbite sa ešte stále nachádzajú aj USA 129, 161 (?) a 186. Pôvodne sa predpokladalo, že pôjde o poslednú verzie systému KH-11, avšak po krachu optickej časti projektu FIA (bližšie info tu) bolo rozhodnuté o výrobe upgradeovanej verzie satelitov KH-11, označenej ako Block IV. Táto verzia je niekedy chybne označovaná aj ako KH-12
* Block IV - posledná verzia programu KH-11, štarty pomocou rakety Delta 4 Heavy od roku 2011, satelity USA 224 a teraz pozorovaná USA 245, podľa niektorých by rozlíšenie mohlo dosahovať cez 8 cm/pixel. Tieto satelity sú teraz hlavné operačné satelity KH-11 na tzv. západnej (USA 245) a východnej (224) orbitálnej pozícii, zvyšné satelity Bloku III sú na orbite ponechávané ako zálohy

A ešte poznámka k často diskutovanému maximálnemu rozlíšeniu týchto satelitov. Uvádzaný údaj (pri poslednej verzii) totiž predstavuje len teoretické maximum, ktoré by bolo možné dosiahnuť v perigeu (cca 250 km) pri maximálnom možnom odhadovanom priemere zrkadla (3,1 metra) a navyše bez atmosféry! Reálne však má vplyv atmosféry nezanedbateľný degradačný vplyv na rozlíšenie, navyše je pravdepodobné, že zrkadlá majú menší priemer (skôr medzi 2,5 - 2,9 metrami), takže sa odhaduje, že reálne snímky zo satelitov Blocku IV dosahujú rozlíšenie sotva 10, skôr 15 cm/pixel, navyše aj to len v perigeu. V prípade starších verzii to bolo samozrejme ešte horšie. Každopádne je isté, že satelity KH-11 sú, čo sa týka rozlíšenia, v súčasnosti najvýkonnejšími optickými špionážnymi satelitmi na svete a konkurenčné družice ostatných štátov ich nemajú šancu dobehnúť (maximum u moderných ruských a francúzskych satelitov sa predpokladá sotva 25 cm/pixel, u iných štátov je to ešte horšie). Musíme sa však zatiaľ zmieriť s tým, že skutočnú pravdu o technických detailoch tohto programu vedia len v NRO.

Nádrž Briz-M (2011-64E)

Raketa Proton-M pred štartom 4. novembra 2011
 na štartovacej rampe

Ďalšiu nádrž z ruského raketového stupňa Briz-M som nasnímal 1. septembra 2013 o 22:38 SELČ. Jasnosť objektu dosahovala asi 3,5 mag.

Tento objekt štartoval ako súčasť nosnej rakety Proton-M z kozmodrómu Bajkonur 4. novembra 2011. Jej náklad vtedy tvorila trojica navigačných družíc systému Glonass-M s oficiálnymi označeniami Kosmos 2475 až 2477. Urýchľovací stupeň Briz-M, z ktorého odhadzovateľná nádrž pochádza, ich vyniesol na dráhy vo výške viac ako 19 000 km. Nádrž sa ostala pohybovať na dráhe o parametroch 343 x 18 894 km, pričom v čase môjho pozorovania sa pohybovala v blízkosti perigea tejto dráhy. Bližšie informácie o tomto objekte sa nachádzajú pri zázname pozorovania inej nádrže tohto typu zo štartu 2003-56.