Příští generace družic Galileo může využívat elektrické motory
Budoucí navigační družice Galileo, se kterými se počítá po roce 2020, mohou využívat elektrického pohonu pro cestu na finální oběžnou dráhu. Díky tomu by došlo k úspoře hmotnosti, kterou by bylo možné využít pro větší užitečné zařízení nebo rozšíření služeb systému.
„Dnes dosahují družice Galileo finální střední oběžné dráhy ve výšce 23 222 kilometrů pomocí tzv. přímého navedení. To znamená, že jsou sem dopraveny horním stupněm nosné rakety,“ vysvětluje Alberto Bramante, který má v ESA na starosti dohled nad vývojem technologií pro globální satelitní navigační systémy.
„Nosní raketa Sojuz je schopna vynášet družice v párech, koncem desetiletí ji pak doplní modifikovaná Ariane 5, která bude mít kapacitu čtyř družic najednou.“
„Ale pro družice GSC (Galileo Second Generation) uvažujeme o tom, že by mohly mít zabudovaný elektrický pohon. To by jim mělo umožnit dopravit se na cílovou dráhu vlastními silami namísto spoléhání se na práci horního stupně.“
Takovéto řešení by nabídlo hned několik výhod. Protože by nebylo zapotřebí vynášet horní stupeň, mohly by družice létat na nosičích Sojuz po třech a na raketách Ariane 5 se jen přidávat po čtyřech jako sekundární zařízení ke komerční telekomunikační družici. Navíc by se nabídka rozšířila i o lehkou raketu Vega, která by mohla vynášet satelity po jednom.
Přitom se počítá, že by mohla narůst i hmotnost každé družice ze současných 700 kg až na 1500 kg. Zvětšení má umožnit let s pestřejším nebo dokonalejším vybavením, které bude schopno podporovat mnohem širší paletu služeb.
„Elektrický pohon by přinesl i flexibilitu při doplňování konstelace Galileo, protože tato se skládá ze tří rovin drah,“ dodává Alberto Bramante.
„V současnosti si ale musíme vybrat vždy jen jednu dráhu, na kterou pošleme všechny družice během jednoho startu. Elektrický pohon by umožnil různé družice z jednoho startu poslat na různé roviny.“
Elektrické motory vyžadují mnohem méně paliva, než standardní chemické motory. Jsou sice schopné vyvíjet jen velmi nízký tah, ale po velmi dlouhou dobu.
Na studie ohledně tohoto typu pohonu už byly uzavřeny dva paralelní kontrakty s firmami Airbus Defence and Space a Thales Alenia Space (přičemž třetí s OHB je aktuálně rozjednaný). Jejich cílem je zjistit, zdali jsou družice s elektrickými motory schopné dostat se vlastními silami na trojici rovin drah po „nepřímém navedení“ (v případě raket Sojuz a Vega) nebo z dráhy přechodové ke geostacionární (v případě sdílení nosiče Ariane 5).
„Těmto novým kontraktům předcházely předběžné studie provedené na půdě ESA, které zkoumaly základní požadavky na elektrickým pohonem vybavené družice,“ vysvětluje Alberto Bramante.
„Díky nim jsme zjistili, že je tato myšlenka životaschopná. Družice jen budou potřebovat větší sluneční baterie, stejně jako jim bude trvat déle, než se dostanou na cílovou oběžnou dráhu. To znamená až rok. Nově prováděné studie tak už tyto závěry mohou brát v potaz.“
Podmínkou přitom je, aby každá družice dosáhla dvanáctileté aktivní životnosti: k tomu je nutné ještě připočítat rok na čas potřebný k dosažené cílové orbity.
ESA v případě systému Galileo slouží jako servisní a zprostředkovávací agent pro Evropskou komisi. Jedním z úkolů pak je přijít s širší nabídkou technických řešení pro družice Galileo druhé generace, ze kterých si pak komise bude moci vybrat.
