czCube > Historie projektu

Vývoj projektu

Logo mise czCubeO projektu jsme nejprve diskutovali v internetovém diskusním fóru (od konce února 2004) a pak se rozhodli pro pokus o praktickou stavbu minidružice. Postupně jsme se soustředili na program univerzitních pikodružic CubeSat (s hmotností pod 1 kg).

Vybrané zahraniční realizované minidružice prozkoumal Aleš Holub v průběhu března a dubna 2004. Z informací, dostupných na Internetu plyne, že hlavní uvažované principy (především použití dostupných komerčních dílů i v kosmu) jsou v zásadě správné a uskutečnitelné. Přehled doporučení je uveden na samostatné stránce.

Pokusem o nalezení vhodných lidí do týmu a také průzkumem situace v Česku byla akce "inzerát" na pořízení základních dílů pro družici. Akce proběhla v dubnu a květnu 2004 pod názvem Koupím družici, zn. Levně (detaily o akci jsou na samostatné stránce). Do uzávěrky (27.5.2004) se ozvalo přes 20 zájemců, kteří nabídli své kontakty, znalosti a zkušenosti ke spolupráci na projektu. Nikdo nepřihlásil funkční zařízení, takže nabízené odměny nebyly vyplaceny. Jedním z výsledků "inzerátu" tedy bylo i to, že je třeba provést klasický vývoj a výrobu dílů družice z jednotlivých součástek (protože nákup použitelných hotových dílů pro další úpravy byl v té době nereálný).

Marian Váňa zpracoval podrobnější analýzu celého projektu nanodružice. Dokument je dostupný jen na projektovém serveru (projekt.kosmo.cz). Obsahuje rozbor hmotností a příkonů jednotlivých částí družice, a také návrhy nosné konstrukce, napájení, komunikace, základního řízení, telemetrie a elektrodynamického tetheru (jako pohonného systému).

Všichni členové týmu i ostatní zájemci o stavbu amatérské družice měli možnost se zúčastnit první oficiální osobní schůzky, která proběhla v sobotu 29.5.2004 v Lázních Bohdaneč. Schůzka proběhla souběžně s celostátním setkáním zájemců o kosmonautiku Kosmos News Party 2004 (viz. také knp.kosmo.cz). Schůzky se postupně zúčastnilo cca 10 velmi aktivních zájemců. Probrali jsme organizační i technické záležitosti, upřesnili si vzájemně svoje představy a ukázali jsme si vzorky některých použitelných dílů (viz. Zápis z 29.5.2004). Výsledkem schůzky bylo podání přihláška k registraci občanského sdružení, jehož cílem by byla i podpora našeho projektu (mimo jiné) [sdružení Kosmo Klub bylo oficiálně zaregistrováno v září 2004]. V odborných časopisech byly zveřejněny výzvy ke spoluúčasti na projektu. Technický návrh družice budeme zatím směrovat podle požadavků CubeSatu (rozměry, hmotnost, materiály, ...).
 

Druhá osobní schůzka zájemců o družici (09.10.2004)Druhá schůzka všech členů týmu i ostatních zájemců o stavbu amatérské družice se uskutečnila v sobotu 9.10.2004 od 10:00 v areálu MFF v Praze. Cílem setkání bylo přejít k organizovanější formě spolupráce. Přítomno bylo celkem 26 zájemců. Hlavním výsledkem diskusí bylo rozdělení prací do zájmových skupin a deklarování zájmu lidí o účast v jednotlivých skupinách. V závěru byly diskutovány technické detaily částí projektu už ve skupinách (viz. Zápis z 9.10.2004). V.Maixner také napsal svou vlastní Reportáž z druhé schůzky.

Pohled na družici byl zjednodušen na tři hlavní části. První je služební část, která reprezentuje "tvrdé jádro" (elektroniku) družice (zdroj, rádio, řízení). Druhou částí je nosná konstrukce a struktury (mechanika). Třetí částí je náklad (payload, experimenty). Mezi hlavní kandidáty na experimenty patří:
- digitální fotoaparát nebo kamera (jako základní systém teleprezence a dálkového průzkumu)
- elektrodynamický tether (jako možný hlavní pohon na oběžné dráze Země [LEO, GEO])
- sluneční plachta (jako možný hlavní pohon ve vzdálenejším kosmu [GTO, Měsíc, planety])
- měřicí přístroj na výzkum záření v okolí Země (demo vědeckého experimentu)
- COTS řídicí počítač (jako možný budoucí hlavní řídicí prvek nanodružic, výkonný, levný a dostupný)
- radioamatérský převaděč
- ATV (amatérská televize)

V několika týdnech po této schůzce byli určení vedoucí jednotlivých skupin. Další akce už probíhaly převážně pod jejich vedením (upřesnění cílových parametrů dílů, návrh konkrétního technického řešení, vlastní vývoj a stavba dílů i celé družice).

27.11.2004 se uskutečnila schůzka členů skupiny zájemců o služební část (elektroniku, tvrdé jádro) družice. Účastníci (11 osob) prodiskutovali otázky z různých oblastí (citlivá měření, datová sběrnice, napájecí napětí, energetické špičky, odaretovací systémy, povrch družice, vysílače, přijímače). Výsledkem byl mimo jiné i návrh rozdělení konstrukce na jednotlivé moduly (zdroj, měření, maják 145 MHz, vysílač 2,4 GHz, přijímač hlavní, přijímač záložní, experimentální tether, stabilizace, hlavní CPU, záložní CPU, sdílená paměť). Nakonec si domluvili svoje následné kroky v projektu.

Předvádění prvního funkčního prototyp minimálního jádra družice  (28.05.2005)Další schůzka zájemců o družici se uskutečnila 28.05.2005. Zúčastnilo se 9 osob. Především zde byl v chodu předveden prototyp nosné konstrukce pokrytý funkčními solárními články propojenými se zabudovanými akumulátory napájejícími funkční prototyp zabudované komunikační jednotky, který pomocí antén přenášel informace o dvou měřených napětích do PC na vedlejším stole (PC s funkčními externími komunikačními jednotkami a funkčním na míru vyvinutým SW). Byly zde prezentovány i materiály a díly vhodné pro konstrukce sluneční plachty (uhlíkový laminát a mikromotorky z mobilů). Byly dohodnuty tyto další kroky: vývoj komunikace až do testování "z kopce na kopec", pravidelné dvouměsíční zjišťování a interní publikování informací o stavu vývoje, zahájení prací na systému stabilizace, hledání možností externího financování prostřednictvím Kosmo Klubu, prověření výsledků nových CubeSatů a slunečních plachetnic, aktivizace vývoje dalších dílů (radiomaják s telemetrií, řídicí systém, digifoťák), pokračování vývoje sluneční plachty se stávající koncepcí (vyztužená nosníky, manévrování změnou těžiště). (viz. Zápis z 28.5.2005)

Následující schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 10.9.2005 v Praze. Zúčastnilo se jí 10 aktivních členů týmu. Na schůzce byl probrán stav vývoje jednotlivých modulů družice (zdrojová část, solární články, komunikační část, řídící a datová část, kamera, nosná konstrukce, tether, plachta, stabilizace a orientace atd.). Byla projednána (potvrzena) celková sestava družice a diskutována komunikace a propojení mezi jednotlivými moduly (viz. Zápis z 10.9.2005).

Holá kostra našeho prototypu CubeSatu (19.11.2005)Další schůzka proběhla 19.11.2005 za účasti 9 lidí. Potvrdili jsme si koncepci družice složené ze sběrnicí propojených inteligentních samostatných modulů, ověřili jsme si stav vývoje jednotlivých dílů, schválili řešení hlavní komunikační sběrnice a shrnuli možnosti aktivní i pasivní stabilizace. Rozhodli jsme se také zlepšit projektové řízení týmu (viz. Zápis z 19.11.2005).

Následující schůzka týmu proběhla 14.1.2006. 11 účastníků. Na programu byla diskuse k projektovým dokumentům, diskuse o detailech komunikace mezi moduly i komunikace se Zemí a upřesnění parametrů jednotlivých modulů. Podrobněji viz. Zápis ze schůzky 14.1.2006.

Na schůzce 18.3.2006 v Praze bylo 7 členů týmu. Tématem diskuse bylo především upřesnění parametrů a požadavků na jednotlivé moduly a přehled stavu prací. Podrobněji viz. Zápis ze schůzky 18.3.2006Základní parametry dílů družice (zadání a koncepce řešení).

Prototyp rádia 2,4 GHz (20.5.2006)Schůzky v sobotu 20.5.2006 v Praze se zúčastnilo 9 osob. Probrali jsme detaily technického řešení dílů, zhodnotili jsme stav vývoje a dohodli jsme se, že do příští schůzky v září 2006 se pokusíme dokončit prototypy hlavních dílů tak, aby bylo možno ověřit jejich parametry a začít je prakticky testovat. Blíže viz. Zápis ze schůzky 20.5.2006.

Další schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 16.9.2006 v Praze. 9 účastníků. Na programu byly technické a organizační záležitosti. Vývoj a stavba prototypů dílů pomalu pokračuje. Organizaci jsme chtěli zdokonalit stanovením motivačních pravidel pro členství v týmu a spoluúčast na projektu. Více viz. Zápis ze schůzky 16.9.2006.

Následující schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 11.11.2006 v Praze. 11 účastníků. Na programu byl především stav vývoje dílů a plány pro nejbližší dobu. Vybrali jsme také jméno pro naší vyvíjenou družici - "czCube". Podrobněji viz. Zápis ze schůzky 11.11.2006.

Aleš H. a Jarda K. rozkládají 4m2 Mylaru pro sluneční plachtu (27.1.2007)Následující schůzka týmu proběhla v sobotu 27.1.2007 v Praze ve firmě LOGOS. 9 účastníků. Ukázali jsme si vzájemně stav vývoje jednotlivých dílů a dohodli se na dalším postupu. Založili jsme občanské sdružení a připravili jsme žádost o jeho registraci. Podrobněji viz Zápis ze schůzky 27.1.2007.

Jarní schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 31.3.2007 v Praze. 10 účastníků. Probrali jsme stav vývoje jednotlivých dílů, dokončili jsme založení občanského sdružení czCube o.s. a zahájili jsme přípravu prezentace czCube na setkání KNP 2007. Další informace viz Zápis ze schůzky 31.3.2007.

Schůzka 9.6.2007 Předprázdninová schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 9.6.2007 v Praze ve firmě Cybertex. 12 účastníků. Rozšířili jsme členskou základnu občanského sdružení czCube o.s., prodiskutovali spolupráci s médii a zhodnotili stav vývoje jednotlivých dílů. Podrobnosti viz Zápis ze schůzky 9.6.2007.

Další schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 11.8.2007 v Praze ve firmě Cybertex. 10 účastníků. Zhodnotili jsme stav vývoje jednotlivých dílů a prodiskutovali jsme detaily radiového vybavení družice i pozemní stanice. Podrobnosti viz Zápis ze schůzky 11.8.2007

Poprázdninová schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 22.9.2007 v Praze ve firmě Cybertex. 10 účastníků. Diskutovali jsme o změnách a pokrocích ve vývoji v poslední době (stavba prototypu ADCS a radiomajáku se blíží ke konci, u ostatních modulů jen malé pokroky, rádio 2,4 GHz je třeba překonstruovat). Definovali jsme aktuální problémy k řešení (konstrukce sluneční plachty, stabilita vysílacího kmitočtu při změnách teploty, zásady konstrukcí pro vakuum) a ujasnili si další postup (přesné termíny zatím stále nelze určit). Blíže viz Zápis ze schůzky 22.9.2007.

Prototyp czCube u modelu Magionu-1 na setkání NTM (27.11.2007)Podzimní schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 10.11.2007 v Praze ve firmě Cybertex. 9 účastníků. Zhodnotili jsme stav vývoje jednotlivých dílů (pokroky jsou především ve stavbě radiomajáku a v přípravě vybavení pro pozemní stanici) a prodiskutovali jsme hlavní etapy celkového plánu mise czCube. Podrobnosti viz. Zápis ze schůzky 10.11.2007.

V úterý 27.11.2007 jsme prototyp a projekt czCube prezentovali na unikátním Setkání českých a slovenských odborníků v kosmickém výzkumu, které se konalo v Praze v zasedacím sále Ministerstva kultury České republiky pod záštitou Národního technického muzea.

První schůzka týmu v roce 2008 se uskutečnila v sobotu 12.1.2008 v Praze ve firmě Cybertex. 9 účastníků. Stav vývoje jednotlivých dílů: na rozestavěném vybavení pro pozemní stanici bylo zachyceno vysílání několika malých družic, prototypy radiovybavení družice už částečně fungují a dále se staví, analyzujeme několik navržených variant napájecího zdroje, principy konstrukce tetheru a sluneční plachty se vyjasnily natolik, že už můžeme zahájit 3D kreslení a modelování celé sestavy czCube. Se zástupci Techmanie jsme prodiskutovali možnosti vzájemné spolupráce. Podrobnosti viz. Zápis ze schůzky 12.1.2008.

Anténní přepínač pro pásmo 435 MHz (29.3.2008)Jarní schůzky týmu se uskutečnily v  březnu 2008 v Praze. Jedna schůzka byla 8.3.2008 (Cybertex, 6 účastníků). Prodiskutovali jsme projektové dokumenty, které jsme později odeslali do ESA. Zabývali jsme se také vývojem některých dílů družice a celkovým vnitřním uspořádáním czCube. Druhá schůzka proběhla 29.3.2008 (MFF, 9 účastníků). Na této schůzka se detailně probral technický stav vývoje a určil se postup v nejbližším období. Podrobnosti viz. Zápis ze schůzek v březnu 2008.

Předprázdninová schůzka týmu se uskutečnila v sobotu 28.6.2008 v Praze (v zasedačce ČKK). 8 účastníků. Konstatovali jsme, že vývoj dílů družice stále pomalu probíhá, ale že na první raketě Vega nepoletíme (nebyli jsme vybráni organizací ESA). Navázali jsme užší spolupráci s UJEP v Ústí nad Labem. Viz. Zápis ze schůzky 28.6.2008.

Další schůzka týmu se uskutečnila 12.10.2008 v Praze (ČKK). 8 účastníků + host Tomáš Svítek. Prodiskutovali jsme stav vývoje jednotlivých dílů (všude byly jen mírné pokroky). Chceme dále rozšířit spolupráci s UJEP, zejména v oblasti mechaniky družice. Viz. Zápis ze schůzky 12.10.2008.

Poslední schůzka v roce 2008 proběhla na UJEP 22.11.2008. Byly definovány cíle pro diplomové práce studentů a byly dohodnuty detaily pro mechanickou konstrukci s vyklápěcími stěnami, detaily pro dokončení testovací magnetické komory a pro přípravu pozemní stanice 2,4 GHz na UJEP. Viz. Zápis ze schůzky na UJEP 22.11.2008.

Ve dnech 20. - 22.01.2009 jsme se zúčastnili evropského CubeSat workshopu v ESTEC (Nizozemsko).

Velká schůzka týmu czCube proběhla 7.2.2009 na UJEP (13 účastníků). Probrali jsme svoje dojmy z ESA CubeSat workshopu, zhodnotili aktuální stav vývoje czCube a dohodli se na dalším postupu v projektu. Viz. Zápis ze schůzky 7.2.2009.

V Praze jsme se sešli 18.4.2009 v prostorách ČKK (9 účastníků). Upřesnili jsme si pokroky a problémy při vývoji czCube. Vyjádřili jsme zájem obnovit důsledné projektové řízení a bodový systém interního hodnocení. Viz. Zápis ze schůzky 18.4.2009.

Podzimní schůzka některých členů týmu czCube proběhla 3.10.2009 v Ústí nad Labem na FVTM UJEP (10 účastníků). Zhodnotili jsme stav vývoje czCube, dohodli se na dalším postupu a diskutovali jsme o možnostech rychlejšího dotažení projektu k realizaci. Viz. Zápis ze schůzky 3.10.2009.

Dne 20.2.2010 se uskutečnila týmová schůzka v Praze (ČKK, 9 účastníků). Konstatovali jsme, že postup projektu je příliš pomalý a rozhodli jsme se výrazně změnit organizaci a řízení projektu. Blíže viz. Zápis ze schůzky 20.2.2010.

Další schůzka týmu czCube proběhla 17.4.2010 v Praze (ČKK, 5 účastníků). Prodiskutovali jsme možnosti zlepšení řízení projektu. Hlavním cílem pro nejbližší období je dokončení detailního plánu projektu. Více viz. Zápis ze schůzky 17.4.2010.

Poslední větší schůzka týmu czCube proběhla 12.6.2010 v Praze (ČKK, 6 účastníků). Dopracovali jsme nový plán projektu a pro nejbližší dobu jsme se rozhodli soustředit na dokumentaci a jádro družice. Více viz. Zápis ze schůzky 12.6.2010

V létě 2010 jsme ale rozhodnutí změnili a začali se věnovat naši vlastní  pozemní stanici. To byla od té doby hlavní náplň aktivit týmu czCube. Stanici jsme zprovoznii v listopadu 2010. Funguje automatické sledování vybraných družic a příjem jejich telemetrie v pásmu 144-146 MHz a 435-438 MHz, ve formátu FMN, 1k2 AFSK. Stanice je postupně doplňována, uržována a upravována.

Dokončené projektové dokumenty i zápisy ze schůzek jsou na stránce Dokumenty.

V roce 2014 byla ukončena snaha o stavbu družice czCube, ale v provozu zůstává automatizovaná pozemní stanice czCube.