Miroslav Kasal: Experimentální radioelektronika je moje životní krédo

Zaměření Vysokého učení technického v Brně na vesmírné technologie není otázkou jen několika posledních let. Dokazuje to příběh profesora Miroslava Kasala, dlouholetého pedagoga a pracovníka Ústavu radioelektroniky FEKT VUT. Mezinárodně uznávaný odborník na rádiovou komunikaci sehrál důležitou roli v počátcích výzkumu a vývoje vesmírných technologií na VUT.

Co vás přivedlo k radioelektronice? Čím vás obor zaujal?

Jsem celoživotní radioamatér. V mládí mě bavila také letecká modelařina. Když mi bylo asi čtrnáct, objevily se první modely řízené rádiem. To mě zaujalo natolik, že jsem modelářství opustil a zůstal jen u rádia. Experimentální radioelektronika mě fascinovala a stala se mým životním krédem. Vybudit elektromagnetické pole někde v Americe energií o výkonu jedné žárovky je prostě úžasné. Nadšení pro obor mě později přivedlo ke studiu na elektrotechnické fakultě, kde jsem pochopil fyzikální stránku problematiky a naučil se teorii. Po státnicích v roce 1970 jsem nastoupil na studijní pobyt do Ústavu přístrojové techniky Československé akademie věd (ÚPT) a zůstal tam 32 let.

Jak na působení v ÚPT vzpomínáte a čemu jste se tam věnoval?

To byly úžasné roky. Ředitelem byl profesor Armin Delong (zakladatel elektronové mikroskopie v ČR, pon. red.). ÚPT zaměstnával špičkové výzkumníky i šikovné řemeslníky z celé Moravy a nabízel velmi slušné vybavení. Krásně se tam bádalo a mnoho jsem se naučil. Věnoval jsem se výzkumu a vývoji spektrometrů nukleární magnetické rezonance (NMR), které vyráběl podnik Tesla. Šlo o novou oblast, která se celosvětově teprve rozvíjela. Později, od roku 1991 do 2002 jsem byl v ústavu vedoucím oboru NMR.

Jak jste se od spektroskopie dostal k rádiové komunikaci ve vesmíru?

Vysokofrekvenční spektroskopie je vlastně ryzí radioelektronika. Jen se nevyužívá ke sdělování, ale k měření. S rádiovou komunikací na velké vzdálenosti jsou si velmi blízké. Bylo tedy přirozené, že jsem se počínaje 70. léty začal zajímat také o umělé družice a kosmické sondy, především z pohledu rádiové komunikace. I to byla v té době naprosto nová oblast. Proto jsem se také zapojil do aktivit mezinárodní neziskové organizace AMSAT (The Radio Amateur Satellite Corporation, pozn. red.). Ta sdružovala radioamatéry z celého světa se stejným zaměřením. Mezi nimi byla celá řada špičkových pracovníků univerzit, ale také NASA a ESA. I přes určité překážky dané tehdejšími politickými poměry jsem s nimi začal spolupracovat.

S rokem 1989 politická omezení skončila. Jakým směrem jste se vydal v nových poměrech?

Po roce 1989 AMSAT zahájil velký mezinárodní projekt s účastí 13 zemí. Na základě předchozí spolupráce mi nabídli, abych se zapojil. Dostal jsem za úkol vyvinout a realizovat palubní komunikační systémy v pásmu L (1269 MHz) pro družici PHASE 3D. Jednalo se o manévrující družici na vysoké eliptické dráze s hmotností 640 kg. Nabídku jsem přijal, ale šlo o velmi zodpovědnou a časově náročnou práci. Proto jsem uvítal, když na elektrofakultě, kde jsem od 70. let externě učil na Ústavu radioelektroniky (ÚREL), o projekt projevili velký zájem. Bylo logické, že jsem na ústavu zanedlouho začal pracovat na plný úvazek. Přispěla k tomu i skutečnost, že Tesla přestala vyrábět spektrometry a budoucnost v nové oblasti mi připadala nadějnější.

S vaším působením na ÚREL je spojen nejen projekt PHASE 3D, ale také vybudování pozemní telemetrické a povelovací stanice pro komunikaci s družicemi. Jak obě záležitosti souvisí?

Družici vynesla na oběžnou dráhu raketa Ariane 5 v říjnu 2000 z Francouzské Guyany, kam jsem cestoval, abych se podílel na předstartovních přípravách. Ještě předtím se nám na ústavu podařilo vybudovat zmiňovanou pozemní stanici pro komunikaci a řízení satelitu. Proto jsem těsně před startem spěchal domů, abychom mohli s kolegy přijímat první telemetrická data z oběžné dráhy. Stanici jsme postupně zdokonalovali a v roce 2002 jsme dosáhli plného dálkového ovládání přes internet, což umožnilo řízení družice i z USA a Austrálie. To byl vzhledem k soudobým možnostem velký úspěch. Stanice se také stala nedílnou součástí nově vzniklé Laboratoře experimentálních družic. V roce 2013 jsme ji přestěhovali do 7. poschodí fakultní budovy na Technické 12 a na střeše jsme vybudovali nové antény pro komunikaci s družicemi.

Lze vznik stanice a její zapojení do projektu PHASE 3D považovat za počátek seriózního výzkumu vesmírných technologií na fakultě?

Ano, je to tak. Ale úplné počátky vesmírných technologií na FEKT VUT jdou až do 80. let 20. století, kdy jsem na ÚREL vyučoval na částečný úvazek a začal spolupracovat s AMSAT. Vznik stanice byl logickým pokračováním předchozího vývoje. Její budování přilákalo řadu šikovných lidí z fakulty – doktorandů i studentů bakalářského a magisterského studia, většinou prostřednictvím ročníkových a diplomových projektů.

Kromě projektu AMSAT máte za sebou řízení družic pro prestižní Vojenskou námořní akademií USA (U.S. Naval Academy) nebo Evropskou kosmickou agenturu (ESA).

Na základě publikační spolupráce mě oslovili pracovníci Satelitní laboratoře U.S. Naval Academy. Cílem bylo vytvoření přijímací části společně navrženého úzkopásmového transpondéru pro pomalou datovou komunikaci. Společně s mými doktorandy jsme přijímač navrhli a realizovali. Celý transpondér byl potom v červnu 2006 vynesen raketoplánem Discovery k mezinárodní kosmické stanici ISS, kde byl nainstalován a experimentálně provozován v autonomním režimu. Po roce nám byl vrácen v bezvadném funkčním stavu, a později jsem jej věnoval Technickému muzeu v Brně. Spolupráce s U.S. Naval Academy následně pokračovala dalšími projekty – PSAT a BRICsat. Pro ESA jsme řešili budič modulátoru laseru do družic projektu eLISA, který bude mít za úkol nalézt gravitační vlny velmi malých frekvencí.

Zajímavým experimentům se věnoval i projekt BDSAT, na kterém jste se podíleli. Můžete ho přiblížit?

V roce 2020 nás požádal CEITEC VUT a firma BD Sensors z Buchlovic o vytvoření pozemního řídícího segmentu pro projekt nanosatelitu BDSAT. Projekt se nám líbil, protože užitečným zatížením družice (v angličtině „payload“, pozn. red.) byly dva sofistikované experimenty, které měly testovat výrobky pro certifikaci „Space Qualified“. To znamená, zda fungují bez problémů v kosmu. V prvním experimentu šlo o ověření funkčnosti tlakových snímačů, kterých je ve vesmírné technice potřeba velké množství. Druhým experimentem bylo vyzkoušení superkapacitorů, jako možného sekundárního zdroje energie, pro malé družice místo standardních baterií. Bohužel, BDSAT-1 se asi měsíc po startu fatálně odmlčel. Naštěstí se současně stavěly dvě družice, a tak máme dodnes na orbitě BDSAT-2, který funguje bezvadně a oba výše popsané experimenty dlouhodobě probíhají. Protože jsme měli ještě před zahájením mise BDSAT volnou kapacitu, mohli jsme vyhovět kolegům z Masarykovy univerzity a Letecké fakulty v Košicích a rok jsme zajišťovali spojení s další velmi úspěšnou družicí GRBAlpha, která jako nejmenší družice detekuje rentgenové záblesky v kosmu.

Jak vidíte budoucnost výzkumu a vývoje vesmírných technologií na VUT?

Máme tu velmi dobré podmínky. Vesmírnými technologiemi se vedle FEKT VUT zabývá také Letecký ústav FSI VUT a významná je role firem z Brněnska. Nadějná by mohla být další spolupráce s Přírodovědeckou fakultou MU. Myslím, že by se z této výzkumné oblasti mohl stát jeden z hlavních směrů na VUT. Vše ale záleží na lidech a jak to uchopí. Tato oblast je zrádná v tom, že se o ní hodně mluví. Lidé jsou angažovaní, chodí po seminářích a svolávají jednání, ale tu nejdůležitější práci musí odvést v laboratořích na konkrétních, velmi dobře promyšlených projektech.

Čemu se aktuálně věnujete?

Je mi 77 let a rozhodně se nenudím. Dopisuji knihu pro jedno americké nakladatelství. Jde o překlad mé knihy Slabé signály, kterou jsme pokřtil v roce 2023. Posledních deset let se také zabývám výzkumem komunikace odrazem signálu od Měsíce. To je docela magie. Měsíc je více než 350 000 km daleko, je to poměrně špatná odrazná plocha a komunikovat touto technologií vyžaduje naprosto perfektní radiové prostředky. V (zatím) rádiově tichém prostředí na chalupě ve východních Čechách jsem si proto postavil observatoř, kde mám vybavení a bavím se tím. Na fakultě už s výjimkou několika přednášek pro doktorandy neučím, ale jsem tam každou chvíli a pomáhám s čím se dá.



Článek vyšel v časopise Události na VUT (únor 2025)
Zdroj: zvut.cz

 

---

Odpovědná osoba	Ing. et Ing. arch. Jana Němcová
Datum publikování	18.09.2025