Teenager, který navrhl družici a sehnal peníze na kosmickou misi. Seznamte se s brněnským středoškolákem Simonem Klingou

Tým českých studentů vymyslel, jak na dálku opravovat nefunkční družice na oběžné dráze a jak odstranit kosmické smetí. Revoluční nápad chtějí nyní v praxi otestovat s pomocí vlastní družice LASARsat. Start je naplánován na konec prosince. Do vesmíru ji vynese raketa Falcon 9 společnosti SpaceX amerického podnikatele Elona Muska.

„Spolu s přístroji bude na palubě také troška nealkoholického piva,“ upozorňuje sedmnáctiletý Simon Klinga. Jím vedený tým si už jeden velký úspěch připsal – s projektem dálkové opravy družic letos vyhrál prestižní soutěž NASA. V rozhovoru Klinga popisuje princip fungování vyvíjené metody i to, jak se premiér Petr Fiala vymezil proti Hurvínkově cestě do vesmíru.

Kolik stála letenka pro vaši družici?

Její běžná cena se pohybuje mezi dvěma a pěti miliony, v závislosti na tom, kdy ji člověk kupuje. Dneska na raketách neletí jedna či dvě družice, ale klidně 100 nebo 150 menších. Pokud na poslední chvíli někdo účast odřekne, firma SpaceX řeší, zda prázdné místo nabídne za méně peněz jako last minute, nebo zda ho dokonce poskytne věrnému zákazníkovi zadarmo. Nabídku k letu zdarma nakonec dostala firma Spacemanic, se kterou spolupracujeme, a místo nám poskytla. Takže peníze na letenku jsme naštěstí shánět nemuseli.

I tak bylo potřeba dát dohromady zhruba dva miliony na samotnou družici. Kde a jak jste je získali?

Finanční podporu jsem vyjednával hlavně já s kolegyní z týmu Aničkou Krebsovou. Už jsme s tím měli naštěstí zkušenosti, protože když jsme letěli na soutěž do Houstonu, museli jsme si také sehnat peníze na cestu. Pomohlo nám i to, že se o projektu psalo v médiích. Podpořilo nás několik menších i velkých firem. Protože část přístrojů dodaly české společnosti a výzkumná pracoviště jako Spacemanic, Výzkumný a zkušební letecký ústav, laserové centrum HiLASE nebo Planetárium Praha, podařilo se nám cenu celého zařízení srazit. Díky planetáriu máme i vysílací stanici, s jejíž pomocí budeme s družicí komunikovat. Zvažovali jsme i stavbu vlastní stanice, ale to by bylo příliš nákladné. Ještě si doděláváme radioamatérské zkoušky, které jsou ke komunikaci nezbytné. Naštěstí ale nemusí u terminálu nonstop sedět člověk. Drtivá většina věcí se dá automatizovat a dělat vzdáleně.

Jak jste hledal další členy do týmu?

Dal jsem na Instagram storýčko s výzvou, jestli se chce někdo zapojit. Ozvali se mi studenti, které jsem znal z předchozích projektů a soutěží. Potřebovali jsme i mentora, takže jsem oslovil Honzu Spratka, který je odborníkem na kosmonautiku a v pražském planetáriu má na starosti projekt družice Planetum‑1.

Jak vás vůbec napadlo, že budete družice opravovat laserem?

Na laserové technologie jsme vsadili, protože já a Viktor Adámek z našeho týmu jsme byli na stážích v laserových centrech. Náš mentor u družice Planetum‑1 řešil, že přestala komunikovat se Zemí kvůli softwarové chybě. A začali jsme přemýšlet, jak by se dal daný problém vyřešit.

Na Mars klidně poletím. Láká mě překračování hranic a objevování  nového. A vesmír je dosud neprozkoumaný.

Chcete využít laser k opravám družic nebo k likvidaci kosmického smetí. Jak to bude fungovat?

Pokud má družice softwarovou chybu a nekomunikuje, bylo by vhodné ji restartovat podobně jako jakékoliv jiné elektronické zařízení na Zemi. K tomu by nám mohl posloužit laser, kterým bychom v podstatě přetížili systém. Dostali bychom na solární články daleko víc energie, než na kolik je družice zvyklá, a ona by se restartovala. Spousta družic nemá softwarovou chybu, mají však hardwarový nebo jiný obtížně opravitelný problém. Když se dvě špatně fungující družice střetnou na oběžné dráze, mohou se v podstatě rozsypat na tisíce úlomků, které ohrozí další sondy. Kosmické smetí se stává větším a větším problémem a v budoucnu by mohlo dojít k takzvanému Kes­slerovu syndromu, kdy nastává v podstatě domino efekt. Při každé srážce vznikne oblak trosek, které dál zvyšují pravděpodobnost kolize s jinými objekty. V ohrožení jsou všechny družice na oběžné dráze, třeba i ty umožňující předpovídat počasí nebo stanovovat polohu pomocí GPS. My bychom mohli laserem natavit materiál těchto částeček nebo nefunkčních družic a způsobit jeho odpařování. Tím by se zpomalil jejich pohyb, klesly by v atmosféře do míst s větším třením a družice nebo smetí by takto mohly spadnout a shořet o desítky let dřív.

Už někdo použil lasery podobně, jako to plánujete vy?

Využití laseru k opravám družic je novinka. Obecně se v kosmonautice začínají lasery používat ke komunikaci mezi družicemi, protože dovedou přenést velké množství dat. Myšlenka deorbitace, tedy odstraňování družic z oběžné dráhy s pomocí laserů, existuje, ale do praxe se ji zatím nedaří uvést. Hodně s tím experimentují třeba v Austrálii.

Jak jste zatím pokročili vy?

Stále provádíme testy na Zemi. Až na konci roku odstartuje naše družice ­LASARsat, budeme pomocí jejích senzorů měřit, kolik energie jsme schopni dostat nahoru nebo jak funguje zaměřování laserem. Chceme zkoušet také napařování materiálů, které by mohlo pomoci při úklidu kosmického smetí.

Kdy by se mohl váš vynález uplatnit v praxi?

Příprava zabere několik let. Je potřeba dořešit, jak co nejpřesněji zacílit laser na poškozenou družici. Nejsložitější ale bude dostat k družici laserem potřebné množství energie. Její drtivá většina se ztrácí při průchodu atmosférou, proto je ve hře i možnost umístění laseru na další, větší družici na oběžné dráze. Kdyby byl laser ve vesmíru, nemusel by být tak výkonný jako na Zemi.

Co všechno nyní vaše družice LASARsat vynese do vesmíru?

Ačkoliv jde o kostku o rozměrech zhruba deset krát deset centimetrů, obsahuje řadu zařízení a přístrojů. Je vybavena třeba senzorem pro měření energetické ztráty laserového paprsku, Langmuirovou sondou, sloužící ke sledování ionizace, dvěma dozimetry. Firma Spacemanic, se kterou jsme družici kompletovali, ji považuje za jednu z nejnapěchovanějších. Spolu s přístroji bude na palubě družice také trošku nealkoholického piva z Klášterního pivovaru Porta Coeli. Jeho majitel si před pár lety předsevzal, že pivo dostane do vesmíru, a rozhodl se na oplátku naši misi finančně podpořit. My měli jen podmínku, aby šlo o nealkoholické pivo. Konzumaci alkoholu nemáme v úmyslu propagovat. Na české družici Planetum‑1, která nyní shořela v atmosféře, zase letěl malinkatý Hurvínek. Zvažovali jsme vyslat do vesmíru něco podobného. Když si nás po návratu ze soutěže v Houstonu pozval k sobě pan premiér Fiala, prosil nás, zda bychom nemohli vybrat něco inteligentnějšího. Tak jsme místo loutkového herce vsadili na principála divadla. Poletí tedy gravírovaná podobizna Alberta Čuby z ostravského divadla Mír. A třetí předmět mimo vědu bude digitální fotografie záložního československého kosmonauta Oldřicha Pelčáka, který se do vesmíru na rozdíl od Vladimíra Remka bohužel nikdy nepodíval. Loni zemřel, a tak ho do kosmu vyšleme in memoriam alespoň symbolicky.

Když jsem začal ve dvanácti letech stavět funkční rakety, mamka byla  nervózní, aby mi případný výbuch neutrhl prsty.

Jak vás napadlo zúčastnit se prestižní soutěže Conrad Challenge v ústředí americké vesmírné agentury NASA v Houstonu?

Věděl jsem, že tam budou jako porotci astronauti NASA, což byla obrovská motivace k tomu, abychom se přihlásili. Připadal jsem si tam, jako když milovník sladkého navštíví velké cukrářství. Měl jsem možnost přednášet lidem pracujícím v NASA desítky let, setkal jsem se s astronauty, třeba s Megan McArthurovou, která se ve vesmíru podílela na opravě Hubbleova teleskopu. Představili jsme jí náš projekt a ona zhodnotila jeho silné a slabé stránky. Z Houstonu jsou už od dob programu Apollo řízeny klíčové mise a lze si tam prohlédnout raketu Saturn 5, která dostala před 55 lety lidi na Měsíc. Je to obrovský kolos ve srovnání s raketou Falcon 9, na které bude startovat naše družice. Navíc jsme si udělali výlet autem do sedm hodin jízdy vzdálené základny Starbase společnosti SpaceX. Je určena pro vývoj kosmické lodi Starship. Ta by měla umožnit návrat lidí na Měsíc, případně otevřít cestu k letu na Mars. Když člověk roky sledoval na počítači noční starty raket, je pro něj zážitek vidět vše na vlastní oči.

Simon Klinga s raketou Saturn 5.

Foto: Archiv Simona Klingy

Kdy jste se začal zajímat o kosmonautiku a vesmír?

Jako malý kluk jsem koukal na Star Wars. Seriózněji jsem se vesmíru začal věnovat tak v 10 nebo 11 letech, kdy jsem zjistil, že existují lidé jako Elon Musk s firmou SpaceX. Ačkoliv je dnes hodně kontroverzní osobou, dokázal věci, které se nikomu jinému nepodařily. Ameriku dostal do pozice, kdy není závislá na Rusku při dopravě vlastních astronautů do kosmu. Už tehdy jsem přemýšlel, jak bych se mohl na dobývání vesmíru podílet. A začal jsem stavět malé rakety poháněné dusičnanem draselným a hroznovým cukrem. Byly schopné dostat se do výšky nějakých 200 metrů, pak se snesly zase dolů na padáčku. Začal jsem se také hlásit do různých studentských soutěží a projektů spojených s vesmírem. Pro Evropskou kosmickou agenturu jsem třeba prováděl experiment, kde se měřila intenzita magnetického pole Země. Nebo jsme s týmem dělali výpočty, které se týkaly planet mimo sluneční soustavu, a s nimi jsme uspěli v soutěži Hack an Exoplanet. Získali jsme nejvyšší ocenění ESA a následně jsme měli příležitost setkat se online s laureá­tem Nobelovy ceny za fyziku Didierem Quelozem, který se věnuje výzkumu exoplanet (vzdálená kosmická tělesa obíhající kolem jiných hvězd než Slunce – pozn. red.).

Zúčastnil jste se před časem také simulované studentské mise k Marsu. Jak probíhala?

Odvezli nás se zavázanýma očima na neznámé místo, kde mě s dalšími čtyřmi lidmi zavřeli na sto hodin do prostoru o dvaceti metrech čtverečných. K dispozici bylo pouze omezené množství jídla. Neměli jsme žádné spojení s okolním světem, jen jsme prostřednictvím chatu komunikovali s řídicím střediskem, které nám zadávalo úkoly. Prováděli jsme experimenty s rostlinami, fyzikální měření, matematické výpočty. Nepřetržitě musel být minimálně jeden člověk u řídicího počítače, kde se každých pár minut objevila nějaká instrukce nebo chybové hlášení o nutné opravě. Tu bylo potřeba v rychlosti provést. Po celou dobu jsme byli sledováni prostřednictvím kamer rozmístěných v celém prostoru.

Co na takové misi bylo nejnáročnější?

Že vše běželo i přes noc. Museli jsme si rozdělit služby. Nejméně oblíbený byl blok uprostřed noci. Večer šel člověk na chvíli spát, pak vstal a pracoval a k ránu mohl, pokud to zvládl, opět zkusit spát. Cílem bylo vystresovat nás a dostat pod tlak. Jednou nám třeba ve čtyři hodiny ráno zazvonil alarm signalizující trhlinu v trupu. Naštěstí se nám to podařilo vyřešit.

Vedle výzkumu se věnujete i popularizaci vědy. Můžete popsat jak?

Když jsem se o kosmonautiku začal zajímat, mé okolí o ní moc nevědělo. Chtěl jsem to změnit a stal se z toho můj koníček. Zval jsem do školy experty z oboru, dělal s nimi rozhovory. Přišel k nám třeba budoucí český astronaut Aleš Svoboda nebo Daniel Stach z vědecké redakce České televize. V přednáškách a prezentacích pokračuji, kromě toho začínám spolumoderovat podcast o technologiích.

Odvezli nás na neznámé místo a zavřeli na sto hodin do malého prostoru.

Podporovali vás v zájmu o vesmír rodiče?

Když jsem začal ve dvanácti letech stavět funkční rakety, mamka byla trochu nervózní, aby mi případný výbuch neutrhl prsty. Ale jinak mě rodiče od začátku podporovali, hlavně maminka. Ostatně, stále mě velmi podporuje. Jsem rád, že s ní mohu prodiskutovat své nápady, protože jako člověk, který není z oboru, má na věci zase úplně jiný pohled.

A jak vidíte svou budoucnost? Co máte v plánu po maturitě?

Rozhodně chci studovat letecké a kosmické inženýrství. Už mám i vyhlédnuté konkrétní školy a uvidím, která z nich nakonec vyjde. V Evropě by byla jasnou volbou Technická univerzita v Delftu v Nizozemsku, kde mám už i řadu známých a kamarádů. Další možností by byla univerzita ve Spojených státech, tam může být limitující výše školného.

A jak si představujete vzdálenější budoucnost? Pokud byste měl tu možnost, chtěl byste letět na Mars?

Určitě. Láká mě překračování hranic a objevování nového. A vesmír je v podstatě jediné dosud neprozkoumané místo, kde posouváme poznání dál. Ale myslím si, že daleko pravděpodobnější a časově bližší než let na Mars je cesta na oběžnou dráhu, případně na Měsíc. Před cestou na Mars musíme překonat řadu technických obtíží a bude trvat ještě dlouho, než se tam lidstvo skutečně dostane. Je potřeba řešit vysokou radiaci anebo rozdílnou sílu gravitace na povrchu této planety. Gravitační síla je tam oproti Zemi přibližně třetinová. Při delším pobytu by mohlo obojí ohrozit lidské zdraví. Řadu věcí o Marsu ještě ani nevíme, navíc lidé asi nebudou moc ochotní odlétat na jednosměrnou misi. Ale já bych do toho rozhodně šel.