Satelitní konstelace Iridium včera, dnes a zítra – 1. díl, vznik původní konstelace a její pád
Pokud jste za poslední rok a půl aspoň trochu sledovali SpaceX, jistě vám neuniklo, že každých pár měsíců probíhají jakési starty Iridium. Muskova firma při nich obvykle vynáší desítku satelitů na Falconu 9. Misí bude celkem 8 a jejich účelem je provést obnovu zastaralé satelitní konstelace Iridium. Ta už skoro 20 let nabízí globální pokrytí pro telefonické spojení a další využití. Celá konstelace představuje drahý a ambiciózní projekt s velice zajímavou historií – na přelomu tisíciletí projekt po bankrotu málem skončil v propadlišti dějin, ale místo toho doslova vstal z mrtvých. V nové sérii článku se podíváme podrobněji na historii projektu a také úlohu, kterou SpaceX hraje v jeho dlouho očekávané modernizaci.
Koncept konstelace Iridium
Myšlenka na globální pokrytí planety Země jednotnou telefonní, pagerovou a transceiverovou sítí se datuje do roku 1987. Translace televizních a telefonních hovorů pomocí družic na geostacionární dráze je sice skvělá a pro řadu zemí na světě je to použitelný prostředek, ale na Zemi jsou oblasti, kde telefonní hovor přes GEO družice neuskutečníte. Mezi tyto oblasti patří například oba póly. Mezi 70 a 80° severní a jižní šířky je lokální dohlednost geostacionární dráhy již velmi ovlivněna charakterem krajiny, například kopcovitostí. Od 81° severní či jižní šířky už není vidět satelit na geostacionární dráze vůbec.
Proč není satelit na geostacionární dráze z pólu vidět (Zdroj: Society of Broadcast Engineers)
Pokrýt tyto prostory by ovšem šlo velmi snadno pomocí družic na polárních drahách. Zároveň pro minimalizaci zpoždění signálu bude vhodné neumístit družice vysoko, ale nechat je na na nízké orbitální dráze. A to je základní myšlenka, na které byl postaven projekt satelitní konstelace Iridium.
Protože podle původních plánů mělo celou konstelaci tvořit 77 satelitů, byl projekt nazván Iridium, podle toho, že tento prvek má ve svém jádře 77 protonů. Přestože později došlo k přebudování celého schématu na 66 funkčních satelitů (plus 9 v záložních rovinách), původní jméno už zůstalo. Uznejte, že Dysprosium už nezní tak dobře.
Pokrytí Země satelity Iridium, 11 satelitů obíhá v každé orbitální rovině, animace znázorňuje přibližně 10minutovou sekvenci jejich pohybu
Spuštění služby a bankrot
Start prvních satelitů Iridium na raketě Delta II
Původní satelity byly navrženy firmou Motorola mezi lety 1993 a 1998. Celkem bylo vyrobeno 98 satelitů a v letech 1997–2002 bylo na nízkou oběžnou dráhu vyneseno 95 z nich. Bylo k tomu potřeba 22 startů na raketách Delta II, Proton-K, Dlouhý pochod 2C a Rokot. Odhadovaná cena celé satelitní konstelace byla v té době přibližně 6 miliard dolarů. Síť Iridium byla uvedena do komerčního provozu v listopadu 1998. První hovor v nové globální telefonní síti provedl americký viceprezident Al Gore, když zavolal své manželce Tipper Gore.
Aby se společnost Iridium SSC, která konstelaci spravovala, dostala do zisku, potřebovala přibližně 1 milion klientů, ale podařilo se jí získat jen přibližně 55 tisíc a rychle jí začaly docházet peníze. Takže už 13. srpna 1999, pouhých 9 měsíců po zprovoznění konstelace, vyhlásila společnost Iridium SSC bankrot. Lidé od mobilních telefonů očekávali, že budou malé, lehké a budete s nimi moci volat odkudkoliv. S telefony Iridium tomu bylo právě naopak – měly velmi těžké baterie, nemohli jste s nimi komunikovat uvnitř budov a cena minutového hovoru byla přibližně 10 dolarů.
Udržování konstelace v provozu bylo drahé, a tak majitelé v důsledku bankrotu rozhodli, že bude provedena deorbitace a tím pádem zničení všech satelitů. Na začátku roku 2000 už byli jediní zaměstnanci společnosti Iridium ti, kteří měli deorbitaci provést. S tím se mělo začít do konce roku 2000 a mělo to být dokončeno během 2 let.
Nový vlastník
Jelikož ale americká armáda považovala komunikační síť Iridium za užitečnou pro svoje účely, v listopadu 2000 se americké ministerstvo obrany dohodlo s malou společností Iridium LLC na odkupu zkrachovalé sítě Iridium od společnosti Motorola za pouhých 25 milionů dolarů, čímž zároveň došlo ke smazání 4miliardového dluhu Motoroly. Dále ministerstvo se společností Iridium uzavřelo kontrakt za 72 milionů dolarů na poskytování služeb satelitní sítě. Tím byla satelitní konstelace Iridium zachráněna. Služba byla znovu spuštěna v roce 2001.
Telefon Iridium v rukou příslušníků US Air Force na Antarktidě (Foto: USAF)
V rámci nové struktury už nebylo k dosažení ziskovosti potřeba získat původní milion zákazníků, ale už jen přibližně 60 000. Americké ministerstvo obrany nadále platí přibližně 36 milionů dolarů ročně za neomezený přístup pro svých 20 000 zaměstnanců. Společnost zároveň začala své služby cílit na jiný typ zákazníků. Místo mezinárodních podnikatelů a běžné populace, kterým stačily běžné mobilní telefony, se satelitní telefony osvědčily u záchranářů, lesníků, v letecké a námořní dopravě, v těžebním průmyslu či při vědeckých výpravách do neobydlených oblastí. V roce 2006 se generálním ředitelem společnosti stal Matt Desch a už o rok později mělo Iridium 169 000 zákazníků a toto číslo nadále narůstá, v roce 2008 údaje uvádí přes 280 000 uživatelů. V roce 2012 používalo služby konstelace Iridium 576 000 zákazníků a toto číslo v roce 2018 dosáhlo neuvěřitelného milionu uživatelů.
Místo srážky satelitů Iridium 33 a Kosmos 2251 (Zdroj: Rlandmann / NASA)
Společnost Iridium a její satelity získaly také jedno velmi smutné prvenství. 10. února 2009 došlo ke srážce funkční družice Iridium 33 s nefunkčním sovětským satelitem Kosmos 2251. Všechny srážky do té doby byly pouze kolize družic s vesmírným smetím, zde se jednalo o srážku dvou kompletních družic na oběžné dráze. Došlo k ní nad Sibiří při rychlosti 42 120 km/h. Srážka dle zprávy z roku 2011 vytvořila více než 2000 velkých úlomků (PDF).
Iridium NEXT
Původní satelity měly projektovanou životnost jen 8 let, ale přesto slouží už skoro 20 let. Majitelé tedy plánovali stárnoucí družice nahradit modernizovanou konstelací Iridium NEXT. V roce 2010 společnost Iridium oznámila, že nové družice navrhne francouzsko-italská společnost Thales Alenia Space a celkem jich bude vyrobeno 81 (66 aktivních, 9 záložních na orbitě a dalších 6 záložních na zemi). Oproti staré konstelaci má Iridium NEXT několik výhod.
Nové satelity kromě vyšší kvality telefonického spojení nabídnou také výrazně rychlejší datové spojení v řádu stovek Kb/s až jednotek Mb/s. U staré konstelace bylo datové připojení extrémně pomalé (2,4 Kb/s), jelikož bylo v době návrhu družic považováno za vedlejší.
Další výhodou nových družic je, že každá má možnost nést také sekundární náklad. Jeho velikost může být až 50 kg a a družice Iridium NEXT bude schopna mu poskytnout 50 W elektrické energie. Nové družice se tak kromě poskytování původních služeb budou podílet i na bezpečnosti letecké a lodní dopravy. Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) pro sledování letadel je příkladem tohoto sekundárního nákladu. Vznikl při spolupráci firmy Iridium a Kanadské agentury pro bezpečnost letecké dopravy. 58 satelitů navíc ponese Automatický identifikační systém (AIS) pro sledování námořní dopravy. Pozice lodí a letadel tedy bude možné sledovat, ať už jsou kdekoli na světě, což mimo jiné značně usnadní záchranné operace v případě nehody.
Záblesky Iridium
Staré družice Iridium budou sice překonány těmi novými v mnoha směrech, v jednom však ne. Nové družice Iridium NEXT už nebudou schopny tzv. záblesků Iridií, proto si je připomeňme alespoň na následujícím videu. Jakkoliv se jedná pro laickou veřejnost o hodně vděčný a zajímavý nebeský úkaz, profesionální astronomové jím už tolik nadšeni nejsou.
Jak vlastně družice Iridium házejí ona prasátka? Záblesky jsou způsobeny odrazem slunečních paprsků od jejich antén (Autor: Andreas Möller)
Zajímavostí je, že se dá dlouhodobě předpovídat, kdy a kde se záblesky objeví. Pokud byste například chtěli nějaký záblesk vidět, než nám definitivně zmizí z oblohy koncem roku 2018, dá se pro tento účel použít oblíbená stránka Heavens Above či mobilní aplikace Iridium. Samozřejmě existuje i řada dalších.
Dnes jsme si tedy představili smysl celé satelitní konstelace i její historii, ve které jsme doputovali do okamžiku, kdy se začalo uvažovat o její modernizaci. Ale už několik let předtím, v roce 2006, začala společnost Iridium jednat s jednou malou společností, že by možná mohla vynést část plánované konstelace. Té společnosti ale tenkrát rakety spíše padaly z oblohy, než aby létaly vzhůru. Mluvíme samozřejmě o SpaceX, a tak se v dalším dílu tohoto seriálu podíváme na to, jak SpaceX získalo kontrakt na vynesení nové konstelace Iridium NEXT pomocí Falconu 9 a proč to tehdy byl pro společnost Iridium tak velký risk.
Podpořte projekt ElonX
- Novinky o Starlinku: Snímek družice na orbitě, spolehlivost přenosu při letu Starship, továrna v Texasu a další - 17. 11. 2024
- Mise GSAT-N2 - 15. 11. 2024
- Mise Optus-X - 13. 11. 2024
Skvelý článok ako aj všetky diskusie od tohto autora. Hoci ma raz nazval klučinou a mohol by som mu byť otec, týmto mu je odpustené. 🙂
Děkuju, už si nevybavuju v jaké souvislosti, ale dodatečně se ještě jednou omlouvám, určitě jsem to nemyslel špatně. Opravdu to používám bežně, tento výraz, tady na Valašsku lítaji dokonce i hodně často cérky, ogaři :-). Hodně v práci používám mladá paní, mladý pane. V jediném případě ne, kdy paní výslovně trvala na tom, že ji mám říkat stará paní.
Jinak děkuju, jsem rád, že se článek líbil.
Jen trocha upřesnění – americká armáda se určitě po bankrotu nedohodla na odprodeji. Původní projekt Iridium byl soukromý a americká armáda byla v době vzniku Iridia nepreferovaným zákazníkem. Motorola jako hlavní tahoun projektu chtěla satelity zničit kvůli nákladům a drahému pojištění, zejména to byl vnuk zakladatele Motoroly – Chris Galvin. Iridium od bankrotového soudu odkoupila skupina investorů, kteří šli do rizika a chtěli na tom vydělat co šlo a přesvědčovali armádu, ať jsou jejich prvním novým zákazníkem. Obnovu satelitů noví investoři původně vůbec neplánovali, chtěli jen “vytěžit” existující létající satelity “a pak zavřít krám”.
Motorole také nikdo neodpustil krach Iridia, natož nějaké 4 miliardy. Iridium bylo tvořeno konsorciem mezinárodních investorů, byť Motorola byla tahounem. Ještě mnoho a mnoho let po roce 2000 byla Motorola žalována různými stranami za zmařenou investici, falšování účetnictví a zatajování informací v obchodním styku, stejně jako za to, že nepřímo umožnila technický rozvoj vesmírného programu v Číně tím, že Motorola využívala kromě jiného taky startů raket Long March.
Rozhodně děkuju za upřesnění. Takhle do detailu tu historii neznám. Držel jsem se v té části o bankrotu článku jednoho australského novináře, atd (včetně wiki anglické i české), to o tom odmazání je z anglické wiki, za jakékoliv zkreslení, byť neúmyslné se každopadně omlouvám.
Každopádně je asi dobře, že do toho ti investoři šli a zachránili tuhle unikátní síť, ať už s jakýmikoliv úmysly. Iridium s těmi novými satelity bude umět o hodně víc, než předtím, kupříkladu ta tragédie letadla MH-370 by byla zjištěna daleko dříve a minimálně poloha letadla by byla známá lépe.
Že bylo 6 startů na raketách CZ-2C, pokaždé dvě družice, o těch startech sem věděl, tyhle podrobnosti mám připraveny v profilu poslední mise Iridium-8. Asi tam byl i důvod ten, že prostě čínské rakety byly hodně levné, teď se dívám, cca 25 milionů $ v cenách roku 1999.
Ty další informace, priznám se, sem tak podrobně už nestudoval, ale jsem za ně rád, jsou velice zajímavé.
Nic se neděje, ona ta Wikipedia není všeznající 🙂 MH-370 nebyl vybaven terminálem Iridium, ale konkurenčním (na GEO dráze), navíc v nějakém téměř neaktivním stavu. Ono se to moc neví, ale i původní satelity Iridia mají funkci tzv. STL (Satellite Time and Location), takže být tam Iridium terminál v letadle, tak jej zaměří s přesností na nějaké kilometry, jako každé Iridium zařízení (kromě pagerů, ty nevysílají). Motorola nekupovala starty v Číně primárně kvůli ceně, ale chtěla mít satelity co nejdříve vynesené, tak využívala veškeré dostupné kapacity na světě. V roce 1997 byl prakticky každý druhý vynesený satelit ze Země do Vesmíru od Motoroly! Tehdy to bylo nevídané, že soukromá firma si vynese necelou stovku satelitů, zatím to dodnes nikdo nepřekonal… Hezké video zde: https://www.youtube.com/watch?v=zwj-qBoAltA