Ruszają wielkie testy transferu danych z kosmosu
Osiem satelitów typu CubeSat oraz jeden ładunek, wspierane przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), osiągnęły orbitę, gdzie będą testować różne rozwiązania mające na celu usprawnienie sposobu przesyłania i przetwarzania danych.
Europejska Agencja Kosmiczna uważa, że dzięki tym testom praktyczne, a niekiedy nawet ratujące życie dane pozyskiwane z kosmosu będą w przyszłości przepływać sprawniej i docierać na czas do właściwych odbiorców.
Przesyłanie informacji między Ziemią a przestrzenią kosmiczną opiera się na częstotliwościach radiowych, które są zasobem ograniczonym i mają skończoną zdolność do przenoszenia danych. Wraz ze wzrostem liczby satelitów i coraz większą integracją technologii kosmicznej z codziennymi czynnościami, ilość wymienianych danych wciąż rośnie. Te wyzwania sprawiają, że organizacje szukają nowych sposobów na szybsze i bardziej wydajne przesyłanie informacji na większe odległości.
Misje wystrzelone 30 marca na pokładzie statku Transporter-16 firmy SpaceX mają na celu znalezienie rozwiązań tego problemu. Mówiąc konkretniej, niektóre satelity CubeSat zademonstrują różne elementy komunikacji laserowej – bezpiecznej metody o dużej przepustowości, służącej do łączenia statków kosmicznych między sobą oraz ze stacjami naziemnymi. Od testowania nowych stacji optycznych na Ziemi po łącza między satelitami – satelity CubeSat skupiają się na zaprezentowaniu łatwiejszych w użyciu i bardziej opłacalnych technologii uzupełniających częstotliwości radiowe.
Ponadto inne satelity CubeSat oraz ładunek przewożony przez satelitę CubeSat będą testować ulepszone metody przesyłania danych, w tym komunikację między satelitami na tych samych i przecinających się orbitach. Zademonstrują one również ulepszone przetwarzanie danych na orbicie, co pomaga zmniejszyć ryzyko wysyłania niedokładnych lub zbędnych informacji.
Pięć satelitów CubeSat wystrzelonych na pokładzie rakiety Transporter-16 zostało opracowanych w ramach programu ESA „Greek Connectivity” – realizowanego przez ESA na zlecenie greckiego Ministerstwa Cyfryzacji. Start ten stanowi przede wszystkim znaczący krok w kierunku rozwoju greckich zdolności w zakresie kosmicznej komunikacji optycznej. Komunikacja optyczna za pośrednictwem łączy laserowych to obiecująca technologia, która może stanowić uzupełnienie częstotliwości radiowych.
Większość satelitów CubeSat na pokładzie rakiety Falcon 9, która wystartowała z bazy sił powietrznych Vandenberg w Kalifornii, posłuży do walidacji terminali optycznych różnych firm oraz naziemnych stacji optycznych, zapewniając lepszy przegląd konkretnych możliwości i wspierając europejską konkurencyjność.
Satelity z Grecji
Satelita CubeSat wielkości pudełka po płatkach śniadaniowych, nazwany OptiSat, jest obsługiwany przez grecką firmę Planetek Hellas. Będzie on wyposażony w terminal komunikacji laserowej SCOT20 niemieckiego producenta bezpiecznych systemów komunikacji kosmicznej TESAT, służący do wysyłania i odbierania bezpiecznych, szybkich łączy laserowych z innymi małymi satelitami na niskiej orbicie okołoziemskiej.
PeakSat to satelita wielkości bochenka chleba, w całości opracowany przez Uniwersytet Arystotelesa w Salonikach. W połączeniu z terminalem ATLAS-1 firmy Astrolight z siedzibą na Litwie będzie on służył do testowania łączności laserowej między przestrzenią kosmiczną a zmodernizowanymi greckimi naziemnymi stacjami optycznymi.
Satelity misji ERMIS to trzy satelity typu CubeSat zbudowane przez konsorcjum ERMIS, na czele którego stoi Narodowy Uniwersytet Kapodistriaski w Atenach. ERMIS-1 i ERMIS-2 – oba o rozmiarze 6U (każda jednostka U to 10 cm3) – będą wykorzystywać zestaw dwóch anten jako ładunek: jedna antena będzie testować łączność 5G dla aplikacji Internetu rzeczy opartych na satelitach, a druga będzie testować łącza między satelitami za pomocą częstotliwości radiowych.
Osobno, 8U ERMIS-3 posiada również terminal Astrolight ATLAS-1. Lecąc razem z CubeSatami ERMIS-1 i ERMIS-2, misja ta skoncentruje się na osiągnięciu dokładnego namierzania, pozyskiwania i śledzenia potrzebnego do wykonania łącza laserowego ze stacją na ziemi. ERMIS-3 będzie wyposażony w kamerę, która zademonstruje szybki transfer obrazów hiperspektralnych z kosmosu za pośrednictwem łącza laserowego, co jest przydatne w rolnictwie precyzyjnym.
Misja Hellenic Space Dawn wchodzi w zakres tej samej demonstracji tematycznej i zostanie wystrzelona później, na pokładzie T-16.5 w maju. Obejmuje ona dwa satelity wielkości piekarnika, zarządzane przez grecką grupę przedsiębiorstw EMTech Space. Te dwa satelity CubeSat zweryfikują łącza laserowe, które są wystarczająco odporne, aby wytrzymać zakłócenia, i będą oferować ulepszenia w porównaniu z tradycyjnymi systemami częstotliwości radiowych.
Podobnie jak ERMIS-3, satelita będzie wyposażony w kamerę o wysokiej rozdzielczości, co pozwoli wykorzystać łącza optyczne do testowania zastosowań wymagających przesyłania danych z minimalnym opóźnieniem, takich jak kartografia i monitorowanie użytkowania gruntów.
Satelity w ramach programu Pioneer
Projekty partnerskie Pioneer realizowane przez ESA mają na celu wspieranie powstawania nowych podmiotów realizujących misje kosmiczne poprzez pomoc firmom w tworzeniu niezbędnej infrastruktury oraz zapewnienie przystępnego cenowo i szybkiego dostępu do przestrzeni kosmicznej. Trzy satelity typu CubeSat, opracowane w ramach programu Pioneer, poleciały na pokładzie statku Transporter-16.
Misja SaaS, składająca się z satelity CubeSat 6U i prowadzona przez producenta i operatora satelitów Spire Global, koncentruje się na zademonstrowaniu wykorzystania łączy optycznych między satelitami. Ponieważ satelity poruszają się z dużą prędkością, czas na przesłanie informacji na Ziemię jest krótki. Dzięki poprawie wydajności transferu danych między satelitami informacje mogą być przekazywane, a następnie pobierane dokładnie tam, gdzie są potrzebne na ziemi.
Spire Global gromadzi dane pogodowe w czasie rzeczywistym, które służą do sporządzania prognoz pogody. Firma zbiera również informacje dotyczące śledzenia lotów i statków, co pozwala na optymalizację tras, obniżenie kosztów oraz zmniejszenie śladu węglowego.
Satelity z brytyjskiej firmy AAC Clyde Space
W ramach misji VIREON, realizowanej przez brytyjską firmę AAC Clyde Space, wysłano dwa satelity CubeSat o rozmiarze 16U, które zaspokoją zapotrzebowanie na ekonomiczne dane z obserwacji Ziemi o średniej rozdzielczości, wspierające zwiększenie wydajności i zmniejszenie wpływu na środowisko w zakresie gospodarki gruntami i rolnictwa.
Satelity te mogą szybko dostarczać wysokiej jakości zdjęcia z kosmosu, pomagając śledzić uprawy, lasy i zasoby wodne dzięki codziennym aktualizacjom. Ich zdolność do pokrywania dużych obszarów i przesyłania informacji niemal w czasie rzeczywistym sprawia, że są one cenne dla monitorowania zmian środowiskowych i wspierania wydajnych praktyk rolniczych. Po nich nastąpi wystrzelenie dwóch dodatkowych satelitów typu CubeSat o rozmiarze 16U na pokładzie Transporter-18.
Satelity zostały opracowane we współpracy z ESA i brytyjską agencją kosmiczną w ramach programu Pioneer, będącego częścią programu ESA Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES).
Urządzenie EDGX podda sztuczną inteligencję szczegółowym testom
Belgijska firma EDGX wprowadziła na rynek swój inteligentny i kompaktowy moduł przetwarzania danych cyfrowych, łączący w sobie potężną moc obliczeniową opartą na procesorach graficznych (GPU) z zaawansowanymi funkcjami optymalizacji opartymi na sztucznej inteligencji. Urządzenie, które mieści się w dłoni, umożliwia satelitom wydajne przetwarzanie danych na orbicie przy jednoczesnym zminimalizowaniu zużycia energii, co stanowi kluczowe wyzwanie dla systemów kosmicznych.
Podczas misji Transporter-16 urządzenie EDGX podda sztuczną inteligencję szczegółowym testom. Będzie ono na przykład monitorować zużycie energii podczas wykonywania różnych zadań wymagających dużej mocy obliczeniowej. Ładunek został zaprojektowany z myślą o elastyczności i możliwości rekonfiguracji, dzięki czemu w razie potrzeby może dostosowywać się i płynnie współpracować z innymi systemami statku kosmicznego.
Urządzenie zostało zaprojektowane i opracowane przy wsparciu programu konkurencyjności przemysłowej ESA w ramach programu zaawansowanych badań nad systemami telekomunikacyjnymi (ARTES).
Źródło: ESA
Czytaj też: „Starożytny imigrant”. Gwiazda zagadką, która zachwyciła astronomów!
Grafika tytułowa: PIRO / Pixabay
