Galileo to dopiero początek. ESA szykuje nowe misje nawigacyjne

Choć Galileo uważany jest za najdokładniejszy system nawigacji satelitarnej, Europejska Agencja Kosmiczna nie chce spoczywać na laurach i już teraz przymierza się do dwóch kolejnych innowacyjnych misji nawigacyjnych.

fot. ESA

Koncepcja misji LEO PNT

LEO PNT: nawigacja bliżej Ziemi

Satelity Galileo orbitują na wysokości 23 222 km, na tzw. orbicie średniej (MEO). Ten pułap oznacza zarówno pewne zalety, jak i wady. Zaletą jest przede wszystkim łatwiejsze pokrycie całego świata sygnałami nawigacyjnymi. Wadą jest z kolei niewielka moc tych sygnałów na Ziemi, która przekłada się na ich gorszą dostępność w niektórych miejscach (np. w tzw. miejskich kanionach) oraz łatwość zakłócania.

ESA rozważa zatem uzupełnienie Galileo o satelity umieszczone na niskich orbitach okołoziemskich (LEO), czyli poniżej 2000 km – takie jest główne założenie planowanej misji LEO PNT. Jej realizacja ma się przełożyć na lepszą dostępność sygnałów nawigacyjnych w miastach, a nawet umożliwi wyznaczanie pozycji wewnątrz budynków. LEO PNT zaoferuje ponadto szybszą inicjalizację pomiaru oraz lepszą odporność na zakłócanie.

Oczywiście wyzwaniem będzie tu pokrycie całego świata sygnałami LEO PNT. Jako że satelity te będą orbitować znacznie niżej, ich liczba musi być wielokrotnie większa niż w przypadku obecnej konstelacji Galileo. To zaś może przekładać się na astronomiczne koszty misji. Eksperci z ESA twierdzą jednak, że niekoniecznie. Wszystko dlatego, że działanie satelitów LEO PNT będzie bazowało na sygnałach z konstelacji MEO. Dzięki temu te pierwsze aparaty będzie można pozbawić wielu podsystemów, a to przełoży się na ich mniejsze wymiary oraz koszty produkcji i wystrzelenia.

W pierwszej fazie projektu LEO PNT, w ramach misji demonstracyjnej, ESA chce wystrzelić na orbitę okołoziemską 12 tego typu satelitów. Na razie agencja nie precyzuje jednak, do kiedy miałyby powstać.

GENESIS: Ziemia z milimetrową precyzją

Druga szykowana misja ESA ma mieć zdecydowanie bardziej niszowe zastosowanie. Celem proponowanego projektu GENESIS będzie wykonywanie pomiarów, które posłużą do realizacji Międzynarodowego Ziemskiego Układu Odniesienia (ITRF).

Ma to być pierwsza misja, która pozwoli połączyć cztery techniki pomiarowe: nawigację satelitarną (GNSS), pomiary laserowe (SLR), interferometrię wielkobazową (VLBI) oraz orbitografię dopplerowską i radiopozycjonowanie zintegrowane przez satelity (DORIS). Będzie to zatem unikatowe kosmiczne obserwatorium geodezyjne – podkreśla ESA.

Satelita GENSIS ma być mały i niskokosztowy oraz orbitować na wysokości około 6000 km. Jak szacuje ESA, pozwoli on utrzymać dokładność ITRF na poziomie 1 mm, a długoterminową stabilność na poziomie 0,1 mm/rok.

Choć misja jest niszowa, jej wyniki mają mieć wiele zastosowań, w tym w inżynierii lądowej, rolnictwie czy zarządzaniu kryzysowym – przekonuje ESA. Pomoże również w testowaniu nowych technologii nawigacyjnych.

Uwagi mile widziane

Oba projekty są dopiero na wstępnym etapie realizacji, tzw. Request For Information. W jego ramach ESA chce przeprowadzić dialog techniczny, który pozwoli stwierdzić, na ile firmy z całego świata są zainteresowane udziałem w tych misjach.

By rozpocząć zasadnicze prace nad tymi satelitami, niezbędne jest ponadto uzyskanie akceptacji Rady Ministerialnej ESA, co ma nastąpić w listopadzie br. Będzie się ona wówczas zajmować opcjonalnym programem FutureNAV, który ma być europejską odpowiedzią na najnowsze trendy w nawigacji satelitarnej. Jego częścią są właśnie misje LEO PNT oraz GENESIS.

Jerzy Królikowski