Udział europejskich podmiotów w obserwacjach i podboju kosmosu jest coraz większy, stąd też coraz większe stają się ambicje Europejskiej Agencji Kosmicznej. ESA planuje w 2040 roku zbudowanie pierwszego systemu nawigacji satelitarnej na planecie innej niż Ziemia – i będzie to Mars.
Agencja ogłosiła konkurs pt. „Fundamental techniques, models and algorithms for a Mars Radio Navigation system”, do którego przystąpiły różne podmioty z krajów członkowskich ESA i stowarzyszonych. Po negocjacjach odbywających się 21 lipca br. wyłoniony został zespół, który zrealizuje projekt MAPS na zlecenie ESA w ramach programu MARCONI.
Będzie to konsorcjum, w skład którego weszły wiodące podmioty z branży satelitarnej i kosmicznej w skali światowej: Centrum Badań Kosmicznych CRAS z Uniwersytetu La Sapienza w Rzymie, Obserwatorium Lazurowego Wybrzeża CNRS z Francji, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu oraz trzy firmy – Thales Alenia Space, Telespazio oraz QASCOM Aerospace&Defence.
Thales oraz Telespazio to wiodące firmy z branży satelitarnej, które mogą pochwalić się zbudowaniem satelitów europejskiego systemu nawigacyjnego Galileo pierwszej generacji, a obecnie są zaangażowane w budowę systemu drugiej generacji. QASCOM to z kolei przedsiębiorstwo, które niedawno wysłało misję na Księżyc.
Konsorcjum zaprojektuje strukturę sygnałów nawigacyjnych, konstelacje satelitów oraz opracuje numeryczny symulator lądowania, manewrów orbitalnych, startów z powierzchni oraz pozycjonowania dronów marsjańskich.
Polski zespół w projekcie MAPS będzie odpowiedzialny za analizę dokładności pozycjonowania na Marsie oraz na niskiej orbicie, biorąc pod uwagę różne scenariusze (m.in. satelity, drony, aeroboty, lądowniki, łaziki), oraz komunikację jedno- i dwukierunkową z satelitami. Do tego celu zostanie opracowany cyfrowy bliźniak Marsa z uwzględnieniem: pola grawitacyjnego planety wpływającego na ruch satelitów, wpływu ciśnienia słonecznego oraz perturbacji innych ciał niebieskich, atmosfery Marsa (w szczególności części zjonizowanej wpływającej na opóźnienia sygnałów radiowych), definicji układów odniesienia oraz czasu marsjańskiego, który płynie inaczej niż czas na Ziemi ze względu na efekty wynikające z ogólnej teorii względności.
Polski zespół zaprojektuje również strukturę sygnału nawigacyjnego, który będzie wysyłany przez satelity i który będzie zawierał informacje o pozycji satelitów z całej konstelacji oraz predykcję tych pozycji, parametry ruchu obrotowego Marsa oraz pozycję środka masy planety względem Ziemi i Słońca. Projektowanie systemu satelitarnego dla Marsa wiąże się z koniecznością zachowania wysokiego poziomu autonomii w porównaniu do systemów ziemskich i księżycowych. Sygnał poruszający się z prędkością światła dociera na Księżyc w nieco ponad sekundę. Na Marsa sygnał potrzebuje nawet 22 minut. W tym czasie system satelitarny musi operować w trybie w pełni autonomicznym.
W skład polskiego zespołu, który zrealizuje projekt na rzecz ESA, weszli specjaliści, którzy mają na koncie po kilka projektów dotyczących realizacji systemów satelitarnych – zarówno ziemskich, jak i księżycowych. Jest to prof. dr hab. Krzysztof Sośnica, dr inż. Radosław Zajdel, dr inż. Tomasz Kur oraz dr inż. Grzegorz Bury.
Projekt MAPS potrwa do 2027 r., a 25% budżetu w projekcie przypadło Polsce. Z pewnością nowy system satelitarny pozwoli na pobicie kolejnych rekordów w zakresie pozycjonowania na Marsie i lepszego poznania Czerwonej Planety oraz przyczyni się do odkryć naukowych, o których dzisiaj nie mamy pojęcia. System utoruje również drogę do lotów załogowych oraz kolonizacji Marsa.
