Družice má létat tak nízko, že ji atmosféra bude brzdit. Proto dostala za úkol „dýchat vzduch“

Španělská družice Kreios-1 má v roce 2027 kroužit jen 150 až 300 km nad Zemí. Místo paliva z nádrže chce využívat zbytky atmosféry, které ji brzdí.

Foto: Unsplash

Dne 4. srpna 2026 zveřejnily dvě firmy z opačných konců Evropy krátké oznámení. Mladá společnost Kreios Space z galicijského Viga si vybrala litevský Kongsberg NanoAvionics, aby jí postavil platformu pro mimořádně odvážný experiment. Kreios-1 se má v pásmu označovaném jako velmi nízká oběžná dráha (VLEO) pohybovat ve výšce 150 až 300 kilometrů. Tam řídký vzduch obvykle stáhne satelit k zemi během pár týdnů. Družice se přitom má udržet pomocí motoru, který právě tento vzduch nasává a mění v tah. Brzda se tak stává zdrojem pohonu. Pokud demonstrace uspěje, Evropa získá přístup k vrstvě nad planetou, kterou dosud jen krátce navštěvovaly výjimečné vědecké mise.

Pohon ABEP: motor, který si palivo nabírá cestou

Zkratka ABEP označuje elektrický pohon využívající atmosféru (air-breathing electric propulsion). Princip lze popsat bez nadsázky. Vstup motoru zachycuje zbytkové plyny horní atmosféry, především kyslík a dusík. Systém je ionizuje, vytvoří z nich plazma a elektrickým polem ho urychlí vzad. Vzniká tah, který průběžně vyrovnává odpor prostředí.

Proč vůbec něco brzdí stovky kilometrů nad hlavou? I tam se vznášejí osamocené molekuly a atomy. Družice se řítí rychlostí kolem 7,8 km/s, takže do nich bez ustání naráží a ztrácí energii. Odpor pociťuje i Mezinárodní vesmírná stanice, která obíhá ve výšce 370 až 460 kilometrů a musí pravidelně zažehávat motory. O dvě stě kilometrů níž je atmosféra hustší a sestup prudší.

Klasické iontové motory s sebou vozí pracovní látku, typicky xenon. Jakmile se nádrž vyprázdní, mise končí. ABEP tuto hranici posouvá jinam. Životnost určuje schopnost nasát dostatečný proud částic a napájet motor elektřinou ze solárních panelů. Kreios na své technologické stránce slibuje platformu schopnou fungovat přes sedm let, a to i pod hranicí 200 kilometrů. Zatím jde o firemní ambici. Právě Kreios-1 ji má podepřít daty z oběžné dráhy.

Velmi nízká oběžná dráha slibuje zhruba dvojnásobně ostřejší pohled

Hlavní argument pro tak riskantní výšku lze vyjádřit jednoduchou geometrií. Při stejné optice se velikost detailu, který přístroj na zemi rozliší, mění přibližně úměrně vzdálenosti. Snižte výšku na polovinu a teleskop zachytí zhruba dvakrát jemnější podrobnosti.

Podle našeho propočtu vypadá srovnání takto:

Výška družice	Teoretický detail při stejné optice
300 km	výchozí stav
150 km	přibližně 2× jemnější
ISS, 400 až 450 km	Kreios-1 ve 150 km by viděl 2,5× až 3× ostřeji

Reálný výsledek ovšem ovlivní také stabilita platformy, stav ovzduší, expozice a zpracování obrazu. Kreios-1 má pořizovat submetrové snímky ve viditelném a blízkém infračerveném spektru. Konkrétní optický náklad firma dosud neprozradila.

Japonská agentura JAXA k tomu doplňuje praktický důsledek. V supernízké výšce lze vysokého rozlišení dosáhnout i s menším senzorem. Menší přístroj znamená lehčí družici a levnější start. Kreios navíc zmiňuje nižší latenci a lepší spojovou bilanci, což ocení komunikační služby. Podle nás se v tom skrývá skutečná hodnota projektu. Samotný rekordní let nízko by byl jen kuriozitou. Rozhodující je, aby se dosud experimentální pásmo proměnilo v trvale využitelnou provozní dráhu.

GOCE a Tsubame: průkopníci velmi nízkých drah

Kreios nezačíná na zelené louce. Evropská kosmická agentura v roce 2018 ohlásila první pozemní zážeh elektrického motoru využívajícího atmosféru. Inženýři ve vakuové komoře napodobili prostředí ve výšce kolem 200 kilometrů a ukázali, že molekuly lze zachytit, stlačit, zapálit a změřit vzniklý tah. ESA tehdy psala o možném vzniku nové třídy družic pro nízké dráhy.

Ještě dřív létal evropský gravitační průzkumník GOCE. Od září 2009 do července 2012 obíhal ve výšce 254 kilometrů, později ho operátoři spustili až na 224 kilometrů. Iontový motor nepřetržitě kompenzoval odpor, aby citlivé přístroje mohly mapovat gravitační pole Země. Na palubě však měl jen 40 kg xenonu. Po jeho vyčerpání ESA počítala se zánikem v atmosféře zhruba za dva až tři týdny.

Japonci zašli ještě hlouběji. Družice SLATS, přezdívaná Tsubame čili Vlaštovka, postupně udržela sedm výškových hladin. Ve výškách 271,5 a 216,8 kilometru setrvala po 38 dní, v dalších pěti hladinách vždy týden. Nejnižší z nich, 167,4 km, přinesla podle JAXA Guinnessův rekord pro nejníže letící družici pozorující Zemi.

Obě mise potvrdily, že se ve VLEO dá pracovat. Obě ale narazily na stejný strop, totiž omezenou zásobu pohonné látky. Kreios-1 chce tento strop odstranit.

Kreios Space a NanoAvionics: kdo stojí za dvousetkilovou sázkou

Kreios Space vznikl v roce 2021 a sídlí ve Vigu, respektive v sousedním Nigránu. Loni v září firma oznámila seed kolo ve výši zhruba 200 milionů korun, které vedly NATO Innovation Fund a JOIN Capital. Navázalo na předchozích přibližně 57 milionů korun z roku 2024. Peníze mají pokrýt první dvojici testovacích družic včetně orbitální premiéry motoru.

Kongsberg NanoAvionics dodá upravenou platformu MP42, která už prošla letovými zkouškami. Družice bude v konečné podobě vážit kolem 200 kilogramů, půjde tedy o plnohodnotnou mikrodružici. Litevský partner integruje optický náklad, provede kompletní systémové testy a uvede stroj do provozu na orbitě. Teprve potom převezme řízení tým Kreios Space. Mise má podle Kreios Space tři cíle:

• ověřit výkon motoru ABEP přímo ve VLEO,
• měřit vlastnosti prostředí v této výšce,
• pořizovat submetrové snímky Země ve viditelné a blízké infračervené oblasti.

Firma otevřeně přiznává i technické riziko. V rámci projektu SIA3D, spolufinancovaného Galicijskou inovační agenturou a Evropskou unií, vyvíjí 3D tištěný systém řízeného vstřikování plynu. Ten má posloužit jako záloha pro chvíle, kdy hustota atmosféry kolísá a ke stabilnímu zážehu nestačí. Horní atmosféra reaguje na sluneční aktivitu a její hustota se může během dní výrazně měnit.

Samočisticí dráha: proč nízký let pomáhá proti kosmickému odpadu

Z nevýhody VLEO se dá vytěžit ještě jedna přednost. Hustší atmosféra, která družici neustále brzdí, zároveň funguje jako přirozená pojistka. Pokud satelit selže, odpor ho během krátké doby stáhne dolů a nechá shořet. Ve výškách nad 500 kilometrů může nefunkční těleso kroužit desítky let.

Tato vlastnost získává na váze. Zpráva ESA o stavu kosmického prostředí za rok 2025 eviduje kolem 40 000 sledovaných objektů, z toho asi 11 000 aktivních nákladů. Do roku 2030 agentura očekává zhruba 100 000 družic na oběžné dráze. Nízké oblasti se zahušťují a koordinace provozu nabývá na důležitosti.

Dá se čekat, že VLEO samotné problém zahlcení nevyřeší. I tam se budou družice muset vyhýbat a sdílet trajektorie. V tomto scénáři by ale vznikla vrstva, ve které po sobě mrtvé stroje dlouhodobý nepořádek nezanechají. Za plánovanou demonstrací tak stojí širší myšlenka. Odpor vzduchu, dosud nepřítel každé nízko letící mise, má být pohonem i úklidovou četou.

Jestli Kreios-1 v roce 2027 skutečně odstartuje a jeho motor nasaje dost kyslíku a dusíku, ukážou až první měření z oběžné dráhy. Rozhodnou o tom molekuly, které dnes družice jen zpomalují.