Aby fungovaly moderní satelitní systémy používané pro běžné aplikace (například komunikace, navigace, dálkový průzkum a podobně), je třeba znát jejich polohu v každém okamžiku s mimořádně vysokou přesností. Vypočítat pohyb satelitu v okolí Země na základě pouhého působení gravitace by nebyl takový problém - jenže zde působí i další vlivy, které již nejsou tak snadno předvídatelné. Jde zejména o zbytky atmosféry, která nemusí být homogenní, ale formují ji nejrůznější okolnosti, dále tlak částic vycházejících ze Slunce a jiné.

Kosmická květina

Právě zkoumání těchto vlivů na družici je úkolem unikátního českého akcelerometru umístěného na Mimose. Jméno české družice v tomto případě neznamená květinu, ale (jak už je v kosmonautice zvykem) zkratku anglických slov Microaccelerometric Measurements of Satelite Accelerations (mikroakcelerometrická měření zrychlení satelitu).

Na první pohled je princip takového měření velmi prostý. Protože tyto vlivy družici na její dráze nepravidelně přibržďují nebo zrychlují, stačí volně umístit nějaké hmotné těleso uvnitř vhodné dutiny spojené s konstrukcí družice a měřit jeho setrvačné pohyby vůči stěnám způsobené změnami rychlosti. Tak také akcelerometr skutečně pracuje. Problém je ale v tom, že změny rychlosti jsou extrémně malé, takže zmíněné těleso a dutina musí být zhotoveny s mimořádnou přesností. Neméně přesné musejí být i přístroje snímající nepatrné pohyby.

Práce na mikroakcelerometru začaly ještě v rámci programu Interkosmos někdy okolo roku 1985. Původní představy ale dostaly konkrétnější podobu po pádu železné opony, kdy se pro vědce otevřely možnosti využívat původně tajné armádní výrobní prostředky a dílny.

V definitivní verzi má akcelerometr podobu krychle se stranou necelé tři centimetry umístěné v krychlové dutině větší jen o zlomky milimetru. Krychle i kvádry tvořící stěny dutiny jsou zhotoveny ze speciálního křemenného skla, které se vyznačuje velmi nízkou teplotní roztažností. Díky tomu zůstanou rozměry (a tím ipřesnost a citlivost zařízení) zachovány i v extrémně se měnících podmínkách na oběžné dráze.

Polohu krychle v dutině udržují elektrostatické síly, které vyvozují elektrody navařené na stěnách. Změny polohy krychle vůči dutině se (zjednodušeně řečeno) měří na principu změn kapacity mezi deskami polohových detektorů zařízení nazvaného POLDET.

Macek na palubě raketoplánu

Akcelerometry byly vyvinuty již dříve v jiných státech, české zařízení je však předstihlo svou přesností. V tvrdých podmínkách kosmu se to poprvé prokázalo roku 1992, kdy zařízení, oficiálně označované jako MAC, tři týdny pracovalo na palubě ruské družice Resurs.

Výsledky byly takové, že čeští vědci dostali nabídku poslat druhého "Macka" do vesmíru na palubě raketoplánu. Původně jím měla být loď Endeavour, nakonec se tak stalo až při letu raketoplánu Atlantis STS97 v září 1996. Výsledky desetidenního pobytu na oběžné dráze měly velmi příznivý ohlas v odborné veřejnosti.

Na rozdíl od předchozích letů je tentokrát "Macek" (oficiálně MAC03) ve vesmíru prakticky sám, protože celá družice Mimosa je navržena jen a jen jako pomocná základna pro jeho provoz. Akcelerometr je také umístěn přesně v jejím těžišti - poloha těžiště družice se před startem nesmí od těžiště měřicí dutiny odchýlit o více než čtyři desetiny milimetru. Vyvážení systému lze na dálku ještě doladit i na oběžné dráze. Díky tomu budou moci tentokrát být výsledky měření ještě přesnější.

Podobně jako někdejší magiony má i Mimosa tvar symetrického mnohostěnu z velké části pokrytého solárními panely, jejichž celkový výkon se pohybuje okolo 24 wattů. Nezbytnou součástí je počítač, systém pro orientaci v prostoru a systém pro přenos dat. Družice je konstruována tak, aby s ní mohla komunikovat česká stanice v Panské Vsi. Vývoj družice proběhl v Astronomickém ústavu Akademie věd České republiky, hlavním dodavatelem družice i akcelerometru je česká firma Space Devices, jejímiž zakladateli jsou zkušení konstruktéři kosmických zařízení z někdejšího programu Interkosmos.

Experiment má nepochybně značný vědecký význam - přinejmenším stejně důležité však je to, že samostatná česká družice je důležitým krokem k ještě většímu podílu zdejších odborníků na kosmickém výzkumu.

V době, kdy klíčové technologie pocházejí z vesmírných letů a jiné se bez orbitálních prostředků neobejdou, kdy výzkum kosmického prostoru je měřítkem vyspělosti země a kdy i mnohé rozvojové státy mají vlastní kosmické programy, by bylo nenapravitelnou chybou, kdyby česká republika zůstala stranou.

Mimosa - základní údaje
hmotnost 65 kg
rozměry 560x560x570 mm
tvar pravidelný šestadvacetistěn
předpokládaná životnost 18 měsíců
energetický zdroj 48 fotovoltaických panelů Solartec