Why Space for Earth matters?
Kosmosemissioonid nõuavad uusi tehnoloogiaid, et tulla toime suurema jõudluse, kulude vähendamise ja uute kontseptsioonidega seotud väljakutsetega. Alates ideedest kuni nende elluviimiseni toetab ESA tehnoloogiaid nende arengu igas etapis. Samal ajal selgitab ESA välja paljulubavaid tehnoloogiaid kosmoserakenduste jaoks.
Varajane innovatsioon
Iga kosmosemissioon algab juba ammu enne, kui rakett maapinnalt õhku tõuseb. ESA ehitab seda üles samm-sammult, alustades pikaajalistest investeeringutest põhielementidesse – laborid, katserajatised, maapealsed jaamad ja asjatundlikkus –, ilma milleta midagi lennata ei saaks.
Sealt edasi uurivad teadlased, insenerid ja tööstus esindajad avastamis- ja ettevalmistusetapis uuenduslikke kontseptsioone, kujundades ideedest realistlikud missiooniettepanekud.
Ettevalmistused kosmosesse minekuks
Kosmoses on varuosi ja remondivõimalusi raske leida, seega peab iga tehnoloogia, mis saadetakse sellesse halastamatusse keskkonda, olema end Maal tõestanud järjest intensiivsemate katsete seeria kaudu. Pikk katsetusaeg tähendab, et tehnoloogiad, mida kasutatakse Euroopa tulevastes missioonides, kavandatakse juba täna.
ESA tehnoloogiaprogrammid viivad tehnoloogiad varajasest kontseptsioonist läbi järjest intensiivsemate katsete kuni kosmoses toimuvate demonstratsioonlendudeni – nii et kui saabub aeg seda tulevastes missioonides kasutada, on see valmis kasutusele võtmiseks.
Meedia modaal
About the General Support Technology Programme (GSTP)
Tehisintellekt
Tehisintellekt aitab muuta kosmosemissioonide planeerimise, läbiviimise ja jälgimise viise. ESA-s toetab tehisintellekt insenere, analüüsides tohutuid andmehulki, tuvastades kõrvalekaldeid, abistades planeerimisel ja automatiseerides rutiinseid ülesandeid. Need tehnoloogiad aitavad parandada tõhusust, täiustada otsuste tegemist ja võimaldavad missioonide läbiviimist vastupidavamalt.
Alates kosmosesõidukite seisundi jälgimisest kuni tulevaste autonoomsete süsteemideni avab tehisintellekt uusi võimalusi uurimiseks ja innovatsiooniks, aidates ESA-l valmistuda üha keerulisemateks missioonideks Maa orbiidil, Kuul ja kaugkosmoses.
Meedia modaal
Küberjulgeolek
Kuna küberrünnakud muutuvad üha sagedasemaks ja keerukamaks, on vastupidavate süsteemide tagamine nii Maal kui ka kosmoses ESA jaoks strateegiline prioriteet. Turvalisus on integreeritud missiooni elutsükli igasse etappi ja seda tugevdatakse kõigis ESA asutustes.
ESA küberjulgeolekukeskuses Redus, Belgias, aitavad insenerid tagada, et kosmosesüsteemid oleksid turvalised nii projekteerimisel kui ka rakendamisel. ESA Maa seire keskuses Frascatis, Itaalias, juhivad eksperdid kogu agentuuri ulatuses turvalisuse tagamist ja riskijuhtimist.
Samal ajal jälgib missioonide juhtimiskeskus Darmstadtis, Saksamaal, kosmosemissioonide turvalisust, tuvastades ohte ja nõrku kohti, et aidata tagada operatsioonide turvalisust. Uuringuid küberturvalisuse integreerimise kohta kosmoselaevade pardasüsteemidesse viivad läbi meeskonnad ESA ESTECi tehnoloogia- ja uurimiskeskuses Hollandis.
Kvanttehnoloogiad
Füüsika valdkonna edusammud, nagu näiteks kvantmehaanika, muudavad põhjalikult meie arusaama maailmast ja avavad uusi tehnoloogilisi võimalusi. ESA-s uuritakse kvanttehnoloogiate potentsiaali mitmes valdkonnas.
ESA Maa seirekeskusesse ESRIN paigaldati hiljuti kvantarvuti Bell-1, et uurida, kuidas kvantarvutid võiksid täiendada klassikalisi arvuteid keeruliste satelliidiandmete töötlemisel.
ESA uurib ka kvantandureid, et parandada Maa seireinstrumentide tundlikkust ja täpsust. Turvalise side valdkonnas tuvastavad kvantvõtme jaotamist hõlmavad missioonid katsed krüpteerimisvõtmeid pealt kuulata, võimaldades ohustatud võtmed kõrvaldada.
Meedia modaal
ESA toob kvantarvutuse Maa seire valdkonda
SAGA – Security and cryptographic mission
Quantum sensing: the next frontier in sensor performance
QKDSat: Secure communication via quantum cryptography
Tuleviku kosmosetransport
Tulevaste kanderakettide ettevalmistusprogramm arendab Euroopa kosmosetranspordi võimekust kosmosesse, kosmoses ja kosmosest tagasi. See toetab uute tehnoloogiate ja kontseptsioonide väljatöötamist ja katsetamist, mis kujundavad Euroopa järgmise põlvkonna kosmosetranspordisüsteeme.
Alates korduvkasutatavatest kanderakettidest ja kosmosesisese transpordi lahendustest kuni arenenud tõukejõusüsteemideni – tulevaste kanderakettide ettevalmistusprogramm paneb aluse kosmosetranspordi tulevikule.
Orbiidil toimuv hooldus
Paradigmamuutus on tulemas. Praegu lõpeb satelliidi missioon, kui kütus otsa saab või on vaja remonti, hoolimata sellest, et see on kulukas ja keskkonnale kahjulik. ESA arendab koostöös tööstusega tehnoloogiat, mis on vajalik kosmosesõidukite hooldamiseks just seal, kus need asuvad: Maa orbiidil.
Võimalus satelliite täita, liigutada ja eemaldada, renoveerida ja isegi ringlusse võtta äriliselt vastuvõetava hinnaga avab ukse täiesti uuele kosmoseökosüsteemile – ning toetab Euroopa iseseisvust kosmoses.
Meedia modaal
Proving technology in space
Satellite removal mission CAT
ESA to build first in-orbit servicing mission with D-Orbit
ClearSpace-1
Jätkusuutlikkus kosmoses
Maa orbiit saastub kiiresti kosmoseprahi tõttu. Et tagada meie kosmosetegevuse tulevik, on hädavajalik arendada välja jätkusuutlikumad tehnoloogiad ja tavad.
Lisaks kosmoseprügi tekke vältimisele ja selle orbiidilt eemaldamisele arendab ESA ka tehnoloogiaid, mis kaitsevad Maa piiratud ressursse, atmosfääri ja keskkonda, luues jätkusuutlikumaid, „prügivabasid“ satelliite, mis kõrvaldatakse nõuetekohaselt.
Pikemas perspektiivis on eesmärgiks mitte midagi vähemat kui jätkusuutlikkuse tipp: ringmajandus kosmoses.
Meedia modaal
ESA’s Zero Debris approach
Ecodesign
Uuenduslikud kosmoserakendused
Satelliidid mängivad igapäevaelus olulist rolli, juhatades meid uutesse paikadesse, hoides meid ühenduses ja aidates meil ilma ennustada. Enne kui uusi rakendusi saab satelliitidele paigaldada, tuleb need esmalt maapinnal välja töötada ja testida, et tagada nende võime pakkuda uusi teenuseid kosmoses. ESA-l on mitu programmi, mille eesmärk on arendada uusi tehnoloogiaid, mis toovad kasu elule siin Maal.
Meedia modaal
Horizon Europe
CubeSats: minisatelliidid
Meil on kombeks kujutada satelliite hiiglaslikena kosmoselaevadena, mis kõrguvad neid ehitavate inseneride kohal, kuid viimase 25 aasta jooksul on CubeSat-nimelised minisatelliidid muutnud kosmosesse pääsemise lihtsamaks ja odavamaks.
CubeSatid ehitatakse tavaliselt standardseist kuubikujulistest moodulitest, millest igaüks on vaid veidi suurem kui Rubiku kuubik. CubeSatid töötati algselt välja õppevahenditena, kuid neid kasutatakse üha sagedamini orbiidil tehnoloogia tutvustamiseks, teadusuuringuteks ja isegi ärilistel eesmärkidel.
Meedia modaal
Celeste
Hera's CubeSats
Pulse
Pulse on ESA innovatiivne tarkvaraplatvorm, mis on loodud kosmosemissioonide ettevalmistamise, jälgimise ja läbiviimise toetamiseks. See on välja töötatud ESA Euroopa kosmosekeskuses (ESOC) ning pakub paindlikku ja missioonist sõltumatut raamistikku, mida saab kohandada väga erinevate kosmosesõidukite ja missioonitüüpide jaoks.
Ühendades teavet, süsteeme ja operatiivprotsesse, aitab Pulse meeskondadel säilitada olukorra ülevaadet ja koordineerida keerukaid tegevusi tõhusamalt. Platvorm on kättesaadav ka Euroopa partneritele, aidates tugevdada Euroopa kosmosevõimekust ja toetada tulevasi uuendusi.
Optiline side
Kuna kosmosesõidukid genereerivad üha suuremaid andmemahtusid, on vaja uusi sidetehnoloogiaid, et edastada teavet tõhusamalt. Optiline side kasutab lasertehnoloogiat, et saata andmeid kosmoses märkimisväärselt kiiremini kui traditsioonilised raadiosagedussüsteemid.
See arenev võimekus võimaldaks kiiremat teadusandmete, piltide ja videote edastamist tulevastelt missioonidelt, mis uurivad Maa orbiiti, Kuud ja kaugemaid piirkondi. ESA arendab optilisi side tehnoloogiaid, et aidata ehitada järgmise põlvkonna kosmoseside infrastruktuuri ja toetada tulevasi uurimisretki.
ESA Euroopa Kosmosekeskuses (ESOC) asuv operatsioonide katsetamise keskus (FOX) on algatus, mille eesmärk on toetada operatsioonilisi katseid, tehnoloogia valideerimist, orbiidil toimuvat demonstreerimist ja valideerimist (IOD/IOV), kvalifitseerimistegevusi, terviklikku operatsioonilist hindamist ning eksperimenteerimise toetust nii traditsiooniliste kui ka uue kosmoseprogrammi (New Space) missioonide jaoks.
FOX pakub konfigureeritavat keskkonda, kus teenuseid saab kasutada eraldi või kombineeritult, et luua projektipõhiseid eksperimente, mida võib olla raske läbi viia puhtalt operatsioonilistes teenuskeskkondades. FOXi tööd toetab Estrack, ESA ülemaailmne maapealsete jaamade võrgustik. Estracki kaudu saavad FOXi katsetustegevused juurdepääsu samale ülemaailmsele sideinfrastruktuurile, mis toetab ESA missioone orbiidil ja kogu Päikesesüsteemis.
Meedia modaal
Facility for Operations Experimentation (FOX)
ESA ESOC
Estrack: ESA's global ground station network
Päikesesüsteemi internet
Tulevased uurijad Kuul, Marsil ja veelgi kaugemal vajavad sama usaldusväärseid sidevõrke, millele me Maal iga päev tugineme. ESA panustab tehnoloogiatesse, mis võiksid võimaldada tulevikus luua „Päikesesüsteemi interneti”, mis suudaks ühendada kosmoselaevu, eluruume, roboteid ja missioonikontrollikeskusi kaugete vahemaade taga kosmoses. Järgmise põlvkonna side-, võrgustiku- ja automatiseerimistehnoloogiate arendamise kaudu aitab ESA valmistada ette infrastruktuuri, mis on vajalik inimkonna tulevase kohaloleku toetamiseks väljaspool Maad.