Elektronika vědeckých přístrojů pro vesmírné mise

Vývoj nových přístrojů pro kosmický výzkum začíná účastí v mezinárodních vědeckých konsorciích připravovaných vesmírných projektů, pokračuje vývojem prototypů v souladu s vědeckým zadáním vesmírné mise a končí výrobou přístroje realizovanou ve spolupráci se specializovanými firmami. Po úspěšném vypuštění do vesmíru se vrací hlavní úloha v tomto procesu do akademických institucí, které mají na starost zpracování a analýzu získaných dat, ale také provoz přístrojů.

Úspěšná účast v těchto náročných projektech je podmíněna zapojením do mezinárodních vědeckých struktur, ale také prokazatelnými zkušenostmi v oblasti návrhu, vývoje a provozu vědeckých přístrojů. V rámci tohoto tématu se zaměřujeme na posílení zapojení českých institucí do připravovaných vědeckých misí, a to především v programech Evropské kosmické agentury ESA, která pravidelně vypisuje výzvy k podání návrhů na nové projekty vědeckého programu. V rámci těchto soutěží mezinárodní týmy odborníků navrhují vědecké cíle a připravují detailní studie, jak jich dosáhnout při dodržení daných technických a finančních omezení.

V současné době je ve vrcholné fázi výběr vědecké mise, která bude startovat kolem roku 2037. V soutěži zůstávají tři finalisté: Plasma Observatory, sedmi-družicová konstelace určená ke studiu plazmových jevů v blízkém okolí Země, dvou-družicová mise M-Matisse, která má studovat interakci slunečního větru s atmosférou Marsu, a rentgenový dalekohled Theseus pro výzkum hlubokého vesmíru. Vědci z AV ČR jsou již významně zapojeni do prvních dvou z těchto tří projektů, z kterých bude v roce 2026 na základě připravených studií vybrán (pouze) jeden k realizaci.

Plasma Observatory - konstelace družic v simulované magnetosféře Země

Dalším cílem tématu je příprava technologií pro budoucí vědecké přístroje. Pro projekty menšího rozsahu, jako jsou mikro a nano-satelity, je typická finanční dostupnost a rychlý vývoj a pro zapojení je třeba disponovat předem připraveným přístrojovým konceptem. V rámci tohoto tématu se zaměříme především na počáteční vývoj kompaktních senzorů elektromagnetického pole pro tento typ družic. Na druhé straně se zaměříme na metody numerického modelování chování elektronických přístrojů v extrémních podmínkách kosmických letů s cílem optimalizovat naše návrhy a zvýšit jejich spolehlivost.

Magnetosféra Marsu - z Sanchéz-Cano et al., 2021