Druhý pokus neexistuje, říká tvůrce letového softwaru pro ESA

Softwarový inženýr Marek Procházka
19 červenec 2012

Cesta Marka Procházky do Evropské kosmické agentury (ESA) vedla přes Francii, Spojené státy americké a Velkou Británii. Poprvé se vesmírné problematiky dotkl v první polovině 90. let, když pracoval v české pobočce softwarové firmy SciSys. Po studiích na Karlově univerzitě a postdoktorálním pobytu na francouzském Ústavu pro výzkum informatiky a automatizace (INRIA) působil rok na americké Purdue University. Tam pracoval na projektu nepilotovaných letounů pro výzkumnou agenturu americké armády (DARPA). Následoval návrat do SciSys, tentokrát do anglického centra. Když v listopadu 2008 Česká republika vstoupila do ESA, využil příležitosti a přihlásil se do výběrového řízení.

Zdá se, že se Vám podařilo stát se oficiálně nejen prvním českým zaměstnancem ESTECu, ale i celé ESA. Na čem zde pracujete?

Vyvíjím letový software, tedy počítačové programy, které pracují na palubě družic a raket. Letový software je dnes naprosto nepostradatelnou součástí každé mise. Každé zařízení, které posíláme do vesmíru, produkuje data. Ať už měříme tloušťku ledovců na pólech, gravitační pole Země , oveřujeme teorii relativity nebo sledujeme skleníkový efekt na Venuši, vždy nám jde o data. Sbíráme je pomocí přesných nástrojů na palubách družic ve vesmíru a posíláme na Zemi k dalšímu zpracovaní.

Zpracování dat a komunikaci mezi těmito nástroji, úložišti dat a anténami, které data posílají na Zemi, zajišťuje centrální počítač. A tady do toho vstupuje právě software.

Letový software udržuje družici na správné oběžné dráze a ve spravné poloze, řídí napájení i termoregulaci. Termoregulace je mimořádně důležitá. Daleko za hranicí atmosféry jsou satelity vystaveny extrémním teplotním výkyvům.

Jak se liší software pro využití ve vesmíru od běžného pozemského softwaru?

První rozdíl spočívá v tom, že od softwaru používaného na palubě vesmírného prostředku se očekává velmi vysoká spolehlivost. Té se dá dosáhnout dodržováním přísných standardů při navrhování, pečlivým testováním a podrobnou dokumentací. Následkem toho je takový software velmi drahý.

Druhý rozdíl je, že u kosmických projektů v podstatě neexistuje žádná možnost systém vyzkoušet na nečisto v reálných podmínkách. Komunikaci na vzdálenost milionů kilometrů v pozemních prostředí nenasimulujete a totéž platí pro beztížný stav.

Samozřejmě máme prostředky jak se kosmickým podmínkám co nevíc přiblížit - vakuové komory s extrémními teplotami, vibračních stolice simulujících otřesy nosné rakety, atd.

U mnoha věcí ale spoléháme jen na simulátory. Ty využívají matematické modelování k vytvoření digitální paralely prostředí, ve kterém se bude družice ve vesmíru nacházet.

Jakmile jednou vypustíme družici na obežnou dráhu, nesmí selhat. Neexistuje žádný druhý pokus. Pokud nenavedeme satelit na správnou obežnou dráhu, nerozvinou se solární panely směrem ke Slunci, a antény nezaměří k Zemi. Taková chyba může znamenat konec.

Marek Procházka vyvíjí software pro družice

Na kterých současných projektech se podílíte?

Jsem zodpovědný za letový software v projektu Sentinel-2. To je mise dvou satelitů, které budou snímkovat zemi v 13 ruzných optických spektrech v rozlišení od 10 metrů s plošným záběrem 290 km. To umožňuje úplné pokrytí Země už za 5 dnů. Úkolem této mise je podrobné monitorování změn na povrchu Země, což se využívá například pro územní plánování, lesnictví, zemědělství, monitorování v případě přírodních pohrom a humanitárních krizí.

Pro jiné ESA projekty pracuji jako expert na analýzy spočitatelnosti v reálném čase. Zároveň mám na starosti několik menších výzkumných projektů zaměřených na budoucí softwarové technogie ve vesmíru.

Když družice posílá nepřesná data je to problém. Chybný software se dá přeprogramovat. S hardwarem se nedá se dělat nic. Výjimkou byla mise k Hubbleovu teleskopu, kdy astronauti nasadili krátkozrakému dalekohledu“brýle”.

Jak vnímáte význam členství České republiky v ESA?

Členstvím v ESA se Česká Republika dostala do společenství států, které mají ohromný technologický potenciál, naprosto nedosažitelný pro zbytek světa s výjimkou Spojených Států a Ruska. V poslední době se k tomu ještě začíná přibližovat Čína, Indie a například Brazílie. Na každém projektu ESA pracují týmy desítek a stovek inženýrů a vědců. Jedná se často o finančně velmi náročné projekty, které si žádný ze států ESA sám o sobě nemůže dovolit. Na těchto projektech se podílejí vědci z nejlepších evropských univerzit. Členství v ESA umožňuje České Republice zapojit se do této elitní společnosti, aplikovat vlastní technologie a také získat přístup k technologiím vyvíjeným v jiných členských státech ESA.

Dobývání vesmíru je technologicky náročné. Je nutná souhra mnoha vědních oborů, od nanotechnologií přes optiku, elektroniku, raketové pohony, jemnou mechaniku, exobiologii, chemii, atd. Vezměte si jednoduchý příklad - raketa Ariane 5 je schopná dopravit evropský satelit určité hmotnosti prakticky kamkoliv ve Slunečni soustavě. To je pro vetšinu států na Zemi nedosažitelný cíl. Pro Českou Republiku je vývoj vlastního nosiče mimo naše ekonomické možnosti, takže členství ve spolku zemí, pro které je vypuštění zařízení do vesmíru víceméně rutinní záležitostí, nás staví na úplně jinou úroveň. Kosmické aktivity nejsou jen vědeckou disciplínou, ale mají obrovský inovační potenciál a pro české hospodářství se mohou stát motorem zvýšení konkurenceschopnosti.

Marek Procházka vyvíjí software pro misi Sentinel 2

Pokud tento článek bude číst nějaký student nebo mladý člověk se zájmem o vesmír a astronautiku, který vidí kariéru v ESA jako splnění svého snu, co by měl podle Vás udělat aby se takovému snu přiblížil?

Pilně studovat, mít velké cíle a nikdy z nich neslevit. Moje osobní zkušenost je toto: Talent muže být plus, ale sám o sobě nikdy nestači. Důležité je tvrdě pracovat. Pracovat pro ESA je velmi uspokojující, motivujéci a zároveň náročné. Vidím kolem sebe velmi talentované lidi, kteří nepřestávají velmi tvrdě pracovat. Pokud v sobě máte entusiasmus tvrdě pracovat a něco dokázat, váš sen se vám splní.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.