Laser EDRS na družici Sentinel-1

Družice pro dálkový průzkum Země Sentinel-1A, která se připravuje ke startu ve čtvrtek 3. dubna coby první kosmický element evropského globálního monitorovacího programu GMES/Copernicus, bude odrazovým můstkem pro další klíčový evropský kosmický program. A to pro laserem vybavený komunikační systém EDRS (European Data Relay System).

Tato „kosmická datová dálnice“ (SpaceDataHighway) bude přenášet informace mezi družicemi rychleji, než kdy dříve – a to pomocí laserů. První část systému EDRS bude vypuštěna v roce 2015, ovšem ještě před tím bude družice Sentinel-1A schopná navazovat spojení skrze testovací zařízení.

Vyrobeno bylo v DLR a dostalo se do vesmíru na největší evropské telekomunikační družici Alphasat. Ta byla vypuštěna na oběžnou dráhu v červenci 2013, přičemž vznikla v rámci partnerství veřejného a soukromého sektoru (Public–Private Partnership) v kooperaci ESA a organizace Inmarsat. Laserový komunikační terminál LCT (Laser Communication Terminal) demonstruje využití laserové technologie pro sbírání dat ze zařízení na nízkých oběžných drahách a jejich následné vysílání na Zemi z geostacionární orbity ve výšce 36 tisíc kilometrů. Terminál už byl otestovaný s pomocí pozemní optické stanice ESA v Tenerife v listopadu 2013. Zkoušky ukázaly, že systém je schopen provozu a že je na něj plně připravený.

Družice Sentinel-1A by měla začít testy tohoto systému zhruba šest až osm týdnů po startu.

Terminál LCT na družici Alphasat

Laserové spojení je schopno předat data mnohem vyšší rychlostí, než tradiční rádiové linky. Což je přesně to, co je potřeba pro uspokojení nenasytných komunikačních potřeb pro služby poskytované družicemi.

EDRS bude použitý současnými i dalšími satelity řady Sentinel ke sledování životního prostředí a zvládání katastrof. Tyto aplikace těží z rychlých reakčních časů a schopnosti získat ohromná množství dat najednou.

Předpokládá se, že program GMES/Copernicus bude využívat „kosmickou datovou dálnici“ k přenosu větší části z šesti terabajtů. To je objem dat, který bude získaný každý den. Přitom bez laserového spojení by to bylo obtížné.

Nový způsob komunikace také řeší problém omezené dostupnosti družic na nízkých drahách, což limituje schopnost včas získávat kritické informace: přenos dat je totiž možný pouze v dohledu pozemních stanic. Po zbytek doby se musí cenné informace ukládat do palubní paměti. To typicky znamená jen zhruba deset minut komunikace na jednom oběhu Země: tedy jen asi desetinu času. EDRS umožní zvýšit dobu spojení na pětinásobek.

„Kosmická datová dálnice“ tak bude poskytovat komunikační kapacitu v téměř reálném čase. Díky tomu se výrazně zlepší včasná dostupnost dat.

Systém představuje partnerství veřejného a soukromého sektoru mezi ESA a firmou Airbus Defence and Space. Po startech v letech 2015 a 16 bude poskytovat plně komerční služby uživatelům na celém světě. Do té doby dostanou družice Sentinel příležitost demonstrovat přímo ve vesmíru efektivitu laserového spojení.