Zachycení signálu z rychle se pohybující družice
Družice řítící se na oběžné dráze vysoko nad Zemí jsou velmi obtížnými objekty ke sledování. ESA nyní přichází s novým přístupem, který by měl pomoci pozemním stanicím zachytit signál ze satelitů rychleji a s vyšší přesností, než dosud.
Během startu je družice vržena na oběžnou dráhu s ohromnou silou, díky které získává rychlost přes 28 tisíc km/h. To je zhruba čtyřicetkrát více, než rychlost běžného dopravního letadla.
Kritickým okamžikem každé mise je přitom chvíle, kdy se družice oddělí od nosné rakety a začne vysílat rádiové signály. Pozemní přijímací stanice musí být připravena a vyčkávat, přičemž musí směřovat na správné místo na obloze, aby vysílání zachytila. To je totiž koncentrováno do velmi úzkého paprsku – a navíc se pohybuje docela rychle.
„Tradičně jsou i nejlepší pozemní stanice – jako třeba parabolické antény o průměru 15 a 35 metrů používané v ESA – citlivé jen v úzkém rozsahu několika úhlových stupňů,“ vysvětluje systémová inženýrka v operačním středisku ESA ESOC v německém Darmstadtu Magdalena Martinez de Mendijurová.
„Pokud přitom není anténa nasměrována absolutně perfektně nebo pokud družice z nějakého důvodu ‘vyklouzne’ z jejího zorného pole dříve, než dojde k zachycení signálu, vysílání může být ztraceno.“
Rychleji a přesněji
A to je místo, kde SARAS – španělská zkratka pro „Rychlé zachycení družic a nosných raket – nachází uplatnění.
Systém SARAS se skládá z kruhového pole osmi malých radiofrekvenčních senzorů rozmístěných kolem okraje stávající parabolické antény.
„Signál zachycený všemi osmi senzory je následně zkombinovaný a systém tak může odhadnout směr příchodu rádiového paprsku. Celá parabola se pak může natočit v žádaném směru s větší přesností. A to i když je příchozí signál slabý nebo rušený,“ vysvětluje Magdalena Martinez de Mendijurová.
V roce 2013 byl systém instalovaný na patnáctimetrovou parabolu v astronomickém středisku ESAC (ESA Space Astronomy Centre) ve Španělsku. Od té doby prochází intenzivními testy, během nichž zachytil signál z různých misí včetně družic CryoSat-2, XMM, GOCE nebo Swarm.
ESA podporuje evropský průmysl
„Tento nový přístup více než zdvojnásobuje dobu, kterou máme pro zachycení signálu. Navíc s jeho pomocí dokážeme zaměřit signál z další družice za méně než dvanáct sekund,“ vysvětluje Klaus Juergen Schulz, který je zodpovědný za technické aspekty pozemních stanic.
„A počítáme s tím, že budoucí verze systému srazí tento čas pod dvě sekundy.“
Access the video
Technologii vyvinula španělská firma Isdefe, která byla částečně podporována programem ESA General Support Technology Programme. jeho cílem je přeměnit slibné technické koncepty do finálních produktů.
Systém již získal patentovou ochranu ve Španělsku a nyní prochází patentovým řízením pro celou Evropu. Zároveň probíhá jeho vývoj do podoby plně komerčního produktu.
„Jde o úžasný příklad toho, jak může technický výzkum podporovaný skrze fondy, konzultace a manažerské rady ESA přeměnit evropský průmysl do prvotřídního poskytovatele zboží a služeb,“ uvádí vedoucí pozemních systémů ESA Juan Miro.
