Niskokosztowa komunikacja minisatelitów z kontrolą naziemną
Odkąd pierwszy satelita, Sputnik 1, został wystrzelony w przestrzeń kosmiczną w 1957 roku, technologia ta bardzo się rozwinęła. Dziś nie trzeba należeć do agencji kosmicznej, aby umieścić satelitę na orbicie – niektóre minisatelity kosztują teraz mniej niż mieszkanie w większości europejskich miast. Ale jaki jest sens wystrzeliwania satelity, skoro koszty wysyłania danych z powrotem na Ziemię są zaporowe? Projekt InnoSpaceComm poświęcony był właśnie temu problemowi i pomógł bułgarskiemu producentowi minisatelitów EnduroSat otworzyć stację naziemną w swoim kraju oraz zbudować nową infrastrukturę komunikacyjną, aby obniżyć koszty komunikacji kosmos–ziemia. „Daje to bezprecedensowy dostęp do przestrzeni kosmicznej wielu europejskim przedsiębiorcom, małym i średnim firmom oraz instytucjom edukacyjnym i badawczym”, mówi Raycho Raychev, dyrektor generalny EnduroSat. „Będą one w stanie skupić się bezpośrednio na zastosowaniach i usługach związanych z danymi, które mają pozytywny wpływ na społeczeństwo europejskie”. EnduroSat, jedyna firma zajmująca się wytwarzaniem satelitów w Bułgarii, zrewolucjonizowała rynek Cubesatów – satelitów w kształcie sześcianu o rozmiarach zaledwie 10x10x10 centymetrów – zmniejszając ich koszt ze 100 000 EUR do 35 000 EUR, dzięki własnej wydajnej inżynierii, projektowaniu i produkcji. Na stronie internetowej firmy klienci mogą zamówić Cubesat po skonfigurowaniu go do własnych potrzeb w oparciu o różne komponenty, takie jak anteny, moduły komunikacyjne, panele słoneczne, komputery pokładowe, moduły zasilania i ładunki użyteczne (instrumenty naukowe). Wielu klientów wykorzystuje je do obserwacji Ziemi, eksperymentów naukowych lub zastosowań z zakresu Internetu rzeczy. Jednak szefowie EnduroSat zdali sobie sprawę, że największą przeszkodą dla grup badawczych i misji satelitarnych kierowanych przez MŚP jest koszt pobierania oraz przesyłania dużych ilości danych już po wystrzeleniu satelitów oraz trudności z tym związane. Istniejące sieci stacji naziemnych w Europie pobierały za przesyłanie danych opłaty w wysokości ponad 50 000 EUR miesięcznie. „Gwałtowny wzrost globalnego zapotrzebowania na dane wymaga nowego podejścia do komunikacji z satelitami umieszczonymi na orbicie, aby umożliwić przesył jeszcze większych strumieni danych”, mówi Raychev. Inżynierowie projektu InnoSpaceComm opracowali moduły komunikacji satelitarnej zgodne ze standardem Cubesat i połączyli je z nową stacją otwartą w teleporcie Plana w Bułgarii, poprzez cyfrową kontrolę misji obsługiwaną przez trzech pełnoetatowych inżynierów. Moduły wykorzystują szybką komunikację między w paśmie X, o prędkości przekraczającej 50 Mb/s. Obniżyły one koszt transmisji danych do poziomu poniżej 100 EUR za gigabajt. Klienci mogą rezerwować i planować śledzenie swoich satelitów w specjalnie opracowanym systemie online. EnduroSat przygotowuje się teraz do komercyjnego uruchomienia usługi danych kosmicznych. Twórcy systemu opracowali również bezpłatny kosmiczny moduł demonstracyjny dla szkół i uniwersytetów europejskich, aby umożliwić uczniom i studentom zdobycie praktycznego doświadczenia w komunikowaniu się z satelitami na orbicie i w korzystaniu z profesjonalnych modułów radiowych. Z e-learningowego narzędzia Spaceport, które zawiera filmy edukacyjne online, może skorzystać każdy. „Chcemy zainspirować następne pokolenie europejskich naukowców, inżynierów i przedsiębiorców z branży kosmicznej”, tłumaczy Raychev. Od czasów Sputnika 1 ponad 40 krajów umieściło w kosmosie około 8 100 satelitów. W styczniu 2019 r. wokół Ziemi krążyło 5 000 satelitów, z czego 1 950 to nadal sprawne urządzenia. W zeszłym roku było wśród nich 280 nanosatelitów. Do 2025 r. dołączy do nich kolejne 2 800, a dzięki projektowi InnoSpaceComm w ekspansji tej będą mogli uczestniczyć także mali operatorzy europejscy.
Słowa kluczowe
InnoSpaceComm, komunikacja kosmiczna, stacja naziemna, minisatelity, CubeSat, przedsiębiorcy kosmiczni