Litewska spółka Astrolight, rozwijająca rozwiązania laserowej komunikacji dla sektora kosmicznego, naziemnego i morskiego, oraz europejska firma ATMOS Space Cargo, prowadząca działalność w Niemczech, Francji i Polsce, specjalizująca się w systemach transportu powrotnego z orbity, podpisały porozumienie o współpracy (MoU). Celem porozumienia jest przeprowadzenie w 2027 roku demonstracji, która – według planów partnerów – będzie pierwszym w historii optycznym połączeniem komunikacyjnym podczas lotu pomiędzy statkiem kosmicznym wchodzącym w atmosferę, a satelitą znajdującym się na orbicie.
Firmy planują zademonstrować transmisję danych systemowych i danych z ładunku w czasie rzeczywistym pomiędzy pojazdem powracającym z orbity a satelitą znajdującym się na orbicie. Projekt ma stanowić krok naprzód w rozwoju szybkiej łączności wspierającej europejskie, niezależne zdolności w zakresie transportu ładunków z przestrzeni kosmicznej na Ziemię.
Podczas misji, terminale laserowej komunikacji ATLAS-X opracowane przez Astrolight mają zostać zainstalowane zarówno na pojeździe powrotnym PHOENIX, jak i na satelicie wykorzystywanym w demonstracji. Celem będzie pokazanie optycznego łącza statek–satelita umożliwiającego przesyłanie danych systemowych i danych z misji w czasie rzeczywistym podczas operacji orbitalnych oraz fazy wejścia w atmosferę z przepustowością do 2,5 Gb/s.
Misje polegające na sprowadzaniu ładunków z orbity otwierają nowe możliwości komercyjne – od transportu próbek naukowych, produktów wytwarzanych w warunkach mikrograwitacji oraz kluczowych komponentów, po wsparcie zastosowań obronnych, obserwacji Ziemi, reagowania kryzysowego i przyszłych systemów logistyki kosmicznej. Wraz ze wzrostem liczby takich misji coraz większego znaczenia nabiera utrzymanie niezawodnej komunikacji w czasie rzeczywistym podczas wejścia w atmosferę, szczególnie w sytuacjach, gdy tradycyjna telemetria oparta na falach radiowych ulega pogorszeniu.
Umożliwić bezpośrednią komunikację
W architekturze systemu PHOENIX możliwość optycznego przesyłu danych została zaprojektowana jako integralny element, mający zapewnić ciągły kanał komunikacyjny podczas fazy deorbitacji i wejścia w atmosferę. Rozwiązanie to ma umożliwić monitorowanie stanu technicznego pojazdu, parametrów naprowadzania, przebiegu deorbitacji oraz danych z ładunku jeszcze przed fizycznym odzyskaniem kapsuły, otwierając drogę do rutynowych i autonomicznych operacji powrotu z orbity. Laserowa komunikacja jest szczególnie dobrze przystosowana do zapewnienia wymaganej przepustowości i niezawodności. Dzięki wąskim, silnie skupionym wiązkom światła może przesyłać dane z prędkością nawet 100 razy większą niż tradycyjne systemy radiowe, a jednocześnie jest znacznie trudniejsza do zakłócenia, przechwycenia lub wykrycia.
– Przetestowanie laserowego łącza pomiędzy PHOENIX-em a satelitą na orbicie będzie ważnym kamieniem milowym w komunikacji z pojazdami powracającymi z orbity. Dotychczas takie możliwości badano jedynie w warunkach laboratoryjnych. Wspólnie z ATMOS Space Cargo przenosimy tę technologię do przestrzeni kosmicznej – powiedział Laurynas Mačiulis, CEO Astrolight. – Naszym celem jest umożliwienie pojazdom powrotnym bezpośredniej komunikacji z satelitami, a w przyszłości również z całymi konstelacjami satelitarnymi, aby operatorzy mogli uzyskiwać możliwie największą ilość danych w czasie rzeczywistym i prowadzić misje w sposób bardziej kontrolowany oraz skalowalny. Łącza laserowe są również znacznie trudniejsze do zakłócenia lub przechwycenia, co stanowi istotną zaletę zarówno dla misji komercyjnych, jak i wojskowych.
Terminal ATLAS-X to kompaktowe urządzenie optycznej komunikacji o niskich wymaganiach dotyczących rozmiaru, masy i zużycia energii (low-SWaP), przeznaczone do szybkiej transmisji danych w misjach, w których zasoby pokładowe są ograniczone. W przypadku pojazdów powrotnych, takich jak PHOENIX, gdzie systemy łączności konkurują o miejsce i energię z ładunkiem oraz kluczowymi systemami misji, niewielkie wymiary terminala mają kluczowe znaczenie dla integracji optycznej komunikacji bez znaczącego zwiększania wymagań wobec platformy.
Większa samodzielność Starego Kontynentu
– ATMOS pracuje nad zapewnieniem Europie niezależnego i rutynowego dostępu do komercyjnych usług powrotu z przestrzeni kosmicznej – powiedział Sebastian Klaus, CEO ATMOS Space Cargo. – Wraz ze wzrostem autonomii i ilości danych generowanych przez misje transportu powrotnego coraz większego znaczenia nabiera łączność w czasie rzeczywistym obejmująca cały cykl misji. Nasza współpraca z Astrolight stanowi krok w kierunku integracji komunikacji laserowej z systemem PHOENIX tworząc strategiczną warstwę wspierającą monitoring ładunku, autonomiczną deorbitację oraz operacje wejścia w atmosferę.
Obecnie Europa w dużym stopniu korzysta z usług partnerów międzynarodowych w zakresie transportu ładunków na niską orbitę okołoziemską i z powrotem. W miarę postępu komercjalizacji sektora kosmicznego prowadzone są działania mające na celu rozwój własnych zdolności w tym obszarze, m.in. w ramach programu ESA LEO Cargo Return Services Initiative, którego celem jest ograniczenie zależności od zagranicznych partnerów w zakresie sprowadzania ładunków z orbity.
