Rozwój infrastruktury orbitalnej - technologie wielo satelitarne i wspomagające Roman Wawrzaszek

Parametry wykorzystywanych orbit Ilość orbitujących obiektów przypadających na 25km wysokości.

Parametry wykorzystywanych orbit c.d. Rozkład ilości obiektów, w zależności od wartości mimośrodu orbity. Rozkład wartości inklinacji orbit satelitów.

INFRASTRUKTURA KOSMICZNA PRZYSZŁOŚCI Satelity użytkowe Transportery Systemy usługowe Cele średnioterminowe (5-10lat) rozwoju prac badawczych nad infrastrukturą satelitarną obejmować będą: zarządzanie infrastrukturą istniejącą zmierzające do wydłużenia czasu działania satelitów eksploatowanych, - rozwój technologii poszerzających możliwości operacyjne infrastruktury satelitarnej następnej generacji (projektowanie z myślą o serwisowaniu), - rozwój platform satelitarnych i robotyzacja przestrzeni kosmicznej, - rozwój autonomii bezzałogowych misji kosmicznych, - rozwój systemów wielo satelitarnych,

Systemy zarządzania infrastrukturą satelitarną Strukturalne Ogólno-usługowe Kompleksowa naprawa satelitów specjalnie do tego przystosowanych Przemieszczanie ładunków między orbitami (transportery satelitarne) Wspomaganie manewrów i realizacja prostych napraw Kilka typów satelitów w ramach systemu - jednostki wyspecjalizowane Jeden typ satelity

Orbital Recovery Group Orbital Express Pierwsze testy w roku 2008 Pełna operacyjność około 2015 Pierwsze testy w roku 2007 Pełna operacyjność około 2009

Prowadzone kierunki badań: modułowość satelitów, rozwój i standaryzacja interfejsów wewnętrznych modułów satelity pod kątem ich przystosowania do łatwego przyłączenia i odłączenia, rozwój i standaryzacja interfejsów zewnętrznych modułów satelity dla umożliwienia ich montażu i demontażu przez autonomiczne jednostki serwisujące, rozwój urządzeń dokujących dla systemów transportowo – serwisujących, autonomia systemów sterowania lotem (dolot do celu i dokowanie), autonomia procedur wymiany podzespołów i tankowania.

Konstelacje satelitarne Nawigacyjne: GPS GLONASS GALILEO Teledetekcyjne - Landsat 7 CALIPSO/ CLOUDSAT Envisat SAR-Lupe Do Pomiaru stanu magnetosfery i plazmy okołoziemskiej. Cross Scale M3

Konstelacja CALIPSO/CLOUDSAT Konstelacja SAR-Lupe (!) Landsat 7 Terra SAC-C EO1 27min 1min 12min Envisat ERS-2 28min OCO Aura CloudSat Aqua 2min 15min CALIPSO PARASOL 15s 5min

Badanie środowiska okołoziemskiego i monitorowanie pogody kosmicznej Magnetospheric Multiscale Mission (2013) Cross-Scale (2015) Cluster (obecnie)

Wybrane misje, wymagające współdziałania satelitów w ramach formacji. Formacje realizowane w punktach Lagrange’a Formacje operujące na orbicie Ziemi Obiekty współpracujące położone blisko Obiekty współpracujące położone odlegle DARWIN (2020) TPF-C (2014) TPF-I (2019) MAX (2010) XEUS (2010) SIM (2010) STEREO (2006) LISA (2015) ASPICS (2011) SCOPE (2012) TerraSAR-X (2009) MMS (2013)

Zagadnienia kluczowe dla rozwoju formacji satelitarnych: algorytmy kontroli i aktualizacji położenia, optymalna dystrybucja infrastruktury pomiędzy członków formacji, odpowiedni dobór komunikacji między satelitami, „Collision avoidance”, wysoka autonomia,

Najbardziej zaawansowane instrumenty badawcze planowane do realizacji w latach 2010-2020, to złożone z systemy wielo satelitarne: interferometryczne teleskopy o rozdzielczościach pozwalających na wykrycie i badanie planet wokół gwiazd innych niż słońce (projekty: DARWIN, TPF), teleskopy o bardzo długich ogniskowych i wysokiej rozdzielczości pracujące w różnych długościach fal (projekty: MAX, SIMBOL-X, ASPIX) TPF DARWIN LISA SIMBOL-X MAX

Misje technologiczne związane z rozwojem formacji satelitarnych: PRISMA – Szwedzka misja technologiczna, mająca na celu przetestowanie lotu w formacji 2 satelitów (2009) SIM – dziesięciometrowy interferometr kosmiczny (2009) – wstępne przygotowanie do misji interferometrycznych. SPHERES – nanosatelity zdolne do łączenia się – zrealizowano pierwsze testy na ISS, EMERALD – test lotu w formacji, inicjowany za pomocą rozwijanej linki Mothership-Daughtership Space Experiment – Japoński eksperyment z 3kg satelitą „matką” i dokującymi do niego satelitami „córkami” o masach 150g.