nauka - pw-sat.pl · Loty kosmiczne > PW-Sat Efekt kontrolowanej i wymuszonej deorbitacji. W tym...

Kosmos to dla nas najbardziej zaawansowana nauka,która często redefiniuje poglądy filozofów, najbardziejzaawansowana technika, która stała się częścią nasze-go życia codziennego i czyni je lepszym, najbardziejwizjonerski biznes, który każdego roku przynosi setkimiliardów dolarów zysku, największe wyzwanie ludz-kości, która by przetrwać, musi nauczyć się żyć po-za Ziemią. Misją magazynu AstroNautilus jest re-lacjonowanie osiągnięć współczesnego świata w każdejz tych dziedzin, przy jednoczesnym budzeniu astronau-tycznych pasji wśród pokoleń, które jutro za stan tegoświata będą odpowiadać.

Dwumiesięcznik popularnonaukowy poświęcony tematyceastronautycznej. ISSN 1733-3350. Nr 18 (1/2012).

Redaktor naczelny: dr Andrzej KotarbaZastępca redaktora: Waldemar Zwierzchlejski

Korekta: Renata Nowak-Kotarba

Kontakt: [email protected]

Zachęcamy do współpracy i nadsyłania tekstów, zastrze-gając sobie prawo do skracania i redagowania nadesłanychmateriałów. Przedruk materiałów tylko za zgodą Redakcji.

Spis treści

PW-Sat: Made in Poland! ▸ 2

Polska ma długie tradycje badań kosmicznych – polskie instrumenty w ramachnajbardziej prestiżowych misji badają otoczenie Ziemi i odległych planet. Alenigdy dotąd nie trafił na orbitę satelita w całości zbudowany w polskich labo-ratoriach. Może się nim stać PW-Sat, stworzony przez studentów PolitechnikiWarszawskiej. Choć przedsięwzięcie ma głównie wymiar dydaktyczny, realizujerównież ciekawy eksperyment: przyspieszoną deorbitację.

CubeSat, czyli mały może więcej ▸ 15

Objętość decymetra sześciennego oraz masa nie większa niż jeden kilogram. Ta-kie ograniczenia konstrukcyjne narzuca satelitom standard CubeSat. Oryginalnieopracowany z myślą o misjach studenckich (bazuje na nim polski PW-Sat), Cu-beSat zyskuje coraz większe rzesze zwolenników w sektorze komercyjnym, woj-skowym i naukowym. Sprawdźmy, czym są i co potrafią satelity niewiele większeod kostki Rubika.

Kosmiczny śmietnik ▸ 26

Śmieci pojawiają się wszędzie tam, gdzie dociera człowiek. Jest ich tym więcej,im bardziej rozwinięta cywilizacja. Nic więc dziwnego, że śmieci pojawiły sięi w kosmosie, na ziemskiej orbicie. Przybywa ich w coraz szybszym tempie, corodzi zagrożenie dla funkcjonowania satelitów oraz życia astronautów. Czym sąi skąd się biorą kosmiczne śmieci, jak je obserwujemy i jak możemy sobie z nimiporadzić?

Trzej muszkieterowie Arianespace ▸ 32

Fobos-Grunt (⋆08.11.2011-�15.01.2012) ▸ 34

Powrót do przyszłości: astronauci i planetoida ▸ 36

Nowi na orbicie ▸ 39Kosmos 2475 ⋅ Kosmos 2476 ⋅ Kosmos 2477 ⋅ Fobos-Grunt ⋅ Yinghuo-1 ⋅ Tian Xun-1 ⋅

Kosmos 2475 ⋅ Yaogan-12 ⋅ AsiaSat-7 ⋅ Sojuz TMA-22 ⋅ Chuang Xin 1-03 ⋅ Shiyan-4 ⋅

Curiosity ⋅ Yaogan-13 ⋅ Compass-IGSO-5 ⋅ Sojuz TMA-03M ⋅ Amos-5 ⋅ Łucz-5A ⋅ IGSR-3 ⋅ ELISA-W11 ⋅ ELISA-W23 ⋅ ELISA-E24 ⋅ ELISA-E12 ⋅ SSOT ⋅ Pleiades HR-1 ⋅

NigComSat-1R ⋅ ZiYuan-1 2C ⋅ Globalstar-2

AstroNautilus 1

Loty kosmiczne > PW-Sat

Ryc. ESA

PW-Sat: Made in Poland!tekst: Andrzej Kotarba

Polska ma długie tradycje badań kosmicznych – polskie instrumenty w ramach najbardziej prestiżowych misjibadają otoczenie Ziemi i odległych planet. Ale nigdy dotąd nie trafił na orbitę satelita w całości zbudowanyw polskich laboratoriach. Może się nim stać PW-Sat, stworzony przez studentów Politechniki Warszawskiej.Choć przedsięwzięcie ma głównie wymiar dydaktyczny, realizuje również ciekawy eksperyment: przyspieszonądeorbitację.

nr 18 ● 1/2012 2


Centrum kosmiczne w Gujanie Francuskiej ota-cza egzotyka Ameryki Południowej. Do plażAtlantyku jest stąd zaledwie pięć kilometrów,

do równika – jedynie sześćset. To właśnie tu znajdu-je się europejskie okno na Wszechświat, miejsce, gdzieswoje misje zaczyna większość europejskich sond pla-netarnych i satelitów.

Spośród kilku platform startowych jedna zwracaszczególną uwagę. Przed laty gościła pierwsze rakie-ty serii Ariane, wykorzystane do wystrzelenia międzyinnymi słynnego próbnika kometarnego Giotto, czy sa-telitów teledetekcyjnych Meteosat-2 i SPOT-1. Obec-nie, po miesiącach intensywnych prac konstrukcyjnych,platformę przystosowano dla zupełnie nowej rakiety –Vega. Za chwilę rozpocznie się jej debiutancki lot.

Smukła, trzydziestometrowa Vega dumnie góruje nadokolicą. Około 137 ton czeka, by z gracją oderwać sięod Ziemi. Jakże niewielkim dodatkiem dla całej tej ma-sy wydaje się być 419 kilogramów ładunku zamocowa-nego na szczycie rakiety. To dziewięć satelitów, któreVega dostarczy na orbitę. Jest wśród nich PW-Sat –pierwszy polski satelita studencki, ale i pierwszy polskisatelita w ogóle!

Rozpoczyna się końcowe odliczanie: 10, 9, ... Sekun-dy pełne napięcia zdają się ciągnąć w nieskończoność...., 8, 7, ... Dreszcz niepewności: czy wszystko pój-dzie zgodnie z planem? ..., 6, 5, ... Dla zespołu PW-Sata ta chwila to wyczekiwane zwieńczenie okresu wie-lu lat ciężkiej pracy, nieustających prób sprostania swo-im marzeniom. Czekając na włączenie silników Vegiprzyjrzyjmy się, jak satelita powstawał i jakie zadaniabędzie wykonywał na orbicie.

Budujemy satelitę!

Trudno wskazać jednoznacznie, kiedy po raz pierw-szy pojawia się pomysł budowy PW-Sata. Bez wątpie-nia jego autorami byli członkowie Studenckiego KołaAstronautycznego (SKA), które w 1996 roku pojawi-ło się w strukturach Wydziału Mechanicznego Energe-tyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. W pierw-szych latach nowego milenium studenci SKA aktyw-nie angażowali się w szereg międzynarodowych projek-tów kosmicznych, organizowanych przez Biuro Eduka-cyjne Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Współ-uczestniczyli między innymi w misjach satelitów YES2,SSETI, SSETI Express. Wyjazdy zagraniczne związa-ne z tymi projektami stały się okazją podpatrzenia, coi jak robią inne uczelnie europejskie. A dzięki wsparciuESA mogły robić dużo więcej, niż Polacy.

Jednym z ciekawszych kierunków prac obserwowa-nych „na zachodzie” były satelity studenckie (tak, stu-denci wysyłali swoje dzieła w kosmos!) – stosunkowo

proste i tanie konstrukcje, których opracowanie, budo-wa i eksploatacja na orbicie było niecodziennym do-pełnieniem standardowych programów dydaktycznychuczelni. Skoro inni mogą, to dlaczego nie my? Wnioseknarzucał się sam i przybrał postać ambitnego wyzwa-nia: budowy własnego, polskiego satelity studenckiego.Byłby to pierwszy satelita zaprojektowany i od począt-ku do końca zbudowany w naszym kraju. JakkolwiekPolska brała wcześniej udział w kilkudziesięciu misjachkosmicznych, nikt do tamtego momentu jasno nie zde-klarował chęci budowy całego satelity.

Był październik 2004 roku. Idea budowy satelity krą-żyła początkowo jedynie w wąskim gronie studentówostatnich lat Politechniki, zaangażowanych w projektyESA. Szybko stało się jasne, że pomysłem muszą zostaćzarażone nowe osoby, przede wszystkim młode. „Star-sze pokolenie” SKA zdawało sobie sprawę, iż zbliżającysię koniec studiów nie pozwoli im w pełni zaangażowaćsię w ambitne przedsięwzięcie. Wybór padł na RafałaPrzybyłę i Edytę Dziemińską, rozpoczynających wtedydrugi rok studiów.

„Spytałem, co by powiedzieli, żeby tak zbudowaćpierwszego polskiego satelitę. Zważając że studentomdrugiego roku właśnie zaproponowano zapisanie się nakartach historii polskiej astronautyki, ofertę przyjęliz umiarkowanym optymizmem, ale po chwili dyskusjinad tym co i jak, w oczach pojawił się błysk fascyna-cji. Dziś możemy śmiało powiedzieć, że ta początkowaiskra padła na podatny grunt i wybraliśmy odpowied-nich ludzi do zarządzania tym projektem” – wspominaMichał Kopera, jeden z pomysłodawców satelity. Jakna projekt studencki przystało, symboliczne przekaza-nie pałeczki miało miejsce w jednym z pokoi akademikaMikrus. W zasadzie był to nieformalny początek pro-jektu PW-Sat, początek długiej i niełatwej drogi.

W poszukiwaniu misji

Pierwszym krokiem było rozpoznanie tematu i dopre-cyzowanie koncepcji satelity. Niemal od razu było ja-sne, że w sensie konstrukcyjnym satelita będzie opartyo standard CubeSat – bardzo popularny i powszechniestosowany w studenckich misjach kosmicznych. Cen-ną zaletą CubeSatów była możliwość wsparcia ze stro-ny Politechniki Kalifornijskiej (CalPoly), koordynują-cej prace studentów z wielu krajów i pomagającej zor-ganizować wspólne wystrzelenie większej liczby sateli-tów tej klasy.

Drugą kwestią do ustalenia był eksperyment, którymisja zrealizuje. Satelitów nie wysyła się bowiem naorbitę dla samego faktu wysłania – będąc w kosmo-sie realizują określony program zadań. Pomysłów dla

3 AstroNautilus


▴ W 2004 roku, gdy zapadała decyzja o budowie PW-Sata (satelita nie nosił wtedy jeszcze takiego imienia, nazywanybył po prostu „CubeSat”), wokół Ziemi krążyło już pierwszych siedem satelitów studenckich zrealizowanych w standardziez CalPoly. Był wśród nich duński AAU Cubesat, którego twórcy wyznawali cenną zasadę udostępniania publicznie do-kumentacji projektowej. Praktyka ta bardzo ułatwiała pracę „żółtodziobom”, dopiero przymierzającym się do rozpoczęciaprojektowania własnych satelitów. Powyżej strona z dokumentacji AAU Cubesat – jeden z wielu punktów odniesienia dlazespołu PW-Sata w pierwszych tygodniach projektu (Rys. Uniwersytet Aalborg).

PW-Sata było wiele: wyposażenie satelity w telefon sa-telitarny i posłużenie się nim jako sposobem łącznościZiemia-satelita, wykorzystanie palmtopa jako kompu-tera pokładowego, obrazowanie Ziemi kamerą podczer-wieni, obrazowanie Księżyca kamerą zakresu widzialne-go, orbitalne lustro kierujące promieniowanie słonecz-ne w zaciemnione regiony planety... Za najciekawszyi wart realizacji uznano pomysł opracowania i przete-stowania techniki przyspieszającej deorbitację satelity.Technika miała wykorzystywać efekt śladowego oporuaerodynamicznego atmosfery. O co dokładnie chodzi?

Atmosfera otaczająca Ziemię to mieszanina gazówutrzymywana przy powierzchni planety siłą grawita-cji. Siła ta maleje ze wzrostem wysokości, w efekcieczego „ilość atmosfery” również się zmniejsza. „Naj-więcej” atmosfery (w sensie masy, gęstości) znajdziemyna poziomie morza, „najmniej” – na granicy z kosmo-sem. Ponieważ atmosfera waży, wywiera pewien nacisk,określany mianem ciśnienia atmosferycznego (wartość

wyrażana w paskalach, Pa). Ciśnienie atmosferycznepowietrza, którym oddychamy, to około 100 000 Pa.Na wysokości 400 km, gdzie znajduje się najwyżej po-łożone stale zamieszkane przez ludzi miejsce (Między-narodowa Stacja Kosmiczna, ISS), ciśnienie atmosferyjest już znikome – aż 6.5 kwadryliona razy mniejsze,niż ciśnienie na poziomie morza (kwadrylion to miliardbiliardów, jedynka z dwudziestoma czterema zerami).Bardzo, bardzo mało! Jednak „mało”, to nie to samoco „nic”.

Atmosfera poruszającym się w niej obiektom stawiaopór – zarówno przy powierzchni Ziemi, jak i na gra-nicy kosmosu. Doskonałym przykładem jest tu wspo-mniana ISS. Ze względu na opór śladowych ilości at-mosfery, stacja każdego dnia obniża swą orbitę o około100 metrów. Gdyby nie regularne manewry podnosze-nia orbity, ISS już dawno podzieliłaby los swoich po-przedniczek (Skylab, Saluty) i spadła na Ziemię. W po-dobny sposób śladowa atmosfera wpływa na inne sate-

nr 18 ● 1/2012 4


▴ Efekt kontrolowanej i wymuszonej deorbitacji. W tymprzypadku zniszczeniu ulega japońska sonda planetarnaHayabusa, powracająca na Ziemię po badaniach planetoidyItokawa. Próbnik o masie 500 kilogramów na skutek tarciaatmosferycznego rozpada się i płonie. W podobny sposób(choć rzadko na oczach kamer) swój żywot kończy wielesatelitów (Fot. NASA).

lity. Intensywność oddziaływania zależy przede wszyst-kim od wysokości orbity oraz pola powierzchni sateli-ty. W zasadzie wolne od wpływu atmosfery są satelityokrążające planetę na orbitach wyższych niż 1000 km.Niżej trwa nieustanne hamowanie i jedynie kwestią cza-su pozostaje to, kiedy satelita będzie poruszał się natyle wolno, iż zmuszony zostanie do wejścia w gęstewarstwy atmosfery (co równa się zniszczeniu). W ter-minologii astronautycznej zejście z orbity w atmosferęnazywa się deorbitacją.

Orbitalny balon

Deorbitację można spowolnić lub jej zapobiegać (jakz ISS), lub przeciwnie – przyspieszyć. Jednym ze spo-sobów przyspieszenia zejścia z orbity jest wykorzysta-nie ledwie odczuwalnego oporu atmosfery. Aby sate-lita szybciej pożegnał się z kosmicznym otoczeniemmusi jedynie znacząco zwiększyć swoją powierzchnię.Automatycznie wzrośnie wtedy opór aerodynamicznyi nasz obiekt coraz szybciej będzie zmniejszał wyso-kość. Koniec końców, na pewnej wysokości opór będziejuż tak duży, iż rozgrzeje i spali satelitę. Przy odrobinieszczęścia na niebie zobaczymy wtedy piękną spadającągwiazdę.

Zespół PW-Sata zdecydował, że chciałby w swojejmisji pokazać system, który przyspiesza deorbitację.Trudno nie zadać tu sobie pytania, jaki sens ma bu-dowanie satelity tylko po to, by następnie jak najszyb-ciej go zniszczyć? Wbrew pozorom sens jest i to cał-kiem głęboki. Na orbitach niskich (tj. poniżej 2000 km)znajdują się dziesiątki sprawnych satelitów oraz setki

satelitów wyeksploatowanych. Te ostatnie najczęściejpozbawione są jakiejkolwiek kontroli i spokojnie spę-dzają swoją emeryturę, powolutku obniżając orbitę.Równocześnie stanowią jednak niemałe zagrożenie dlasatelitów funkcjonujących. W takiej sytuacji przyspie-szenie deorbitacji jest bardzo pożądane, gdyż pozwalaoczyścić orbitę z kosmicznych śmieci. Redukowanie ry-zyka zderzeń z kosmicznymi śmieciami to obecnie bar-dzo ważny temat dla krajów i organizacji zaangażowa-nych w kosmiczny biznes. Zaproponowany przez PW-Sat eksperyment doskonale podejmuje tą tematykę.

Gdy było już z grubsza jasne, co i po co będzie budo-wane, nadszedł czas, by o planach stworzenia polskiegosatelity dowiedziała się opinia publiczna. Stało się topod koniec listopada 2004, w czasie jednego z otwar-tych spotkań SKA.

Pierwsze miesiące roku 2005 minęły na próbie roz-wiązania kluczowego problemu, ważącego na wykonal-ności całej misji: co zrobić, żeby satelita o rozmiarach10×10×10 cm (standard CubeSat) po wejściu na orbitęznacząco się powiększył? Podpowiedź zawierały pod-ręczniki historii telekomunikacji satelitarnej. W latach60. minionego wieku Amerykanie dokonywali pierw-szych eksperymentów z przesyłaniem sygnału radio-wego na duże odległości, wykorzystując satelity jakoobiekty odbijające wiązkę fal. Satelity na orbicie mia-ły kształt kul o średnicach 30-40 metrów, podczas gdyw chwili startu ich rozmiar nie przekraczał metra.

Sztuczka polegała na wysyłaniu w kosmos nadmuchi-wanych na orbicie balonów („balonosatów”). Ich meta-lizowaną powłokę stanowiła cieniutka (grubość zaled-wie 0.0127 mm) folia mylarowa. Skoro było to możliwew latach 60., to i pół wieku później powinno sprawdzićsię w PW-Sacie.

Satelita w rok?

Wiosną 2005 mogły ruszyć prace projektowe, w pe-wien sposób konfrontujące ambicje studentów z rzeczy-wistością realizacji tego typu przedsięwzięć. Choć sate-lita był z założenia studencki (czytaj: względnie prosty,w porównaniu z wielotonowymi kolosami), musiał naswym pokładzie mieścić systemy kluczowe dla każdejmisji kosmicznej, niezależnie od jej wielkości: podsys-tem zasilania, komunikacji, monitorowania stanu sate-lity, komputer pokładowy oraz podsystemy obsługu-jące eksperyment (balon). Dodatkowo konieczne byłoopracowanie struktury mechanicznej, a więc aluminio-wego szkieletu, który integrował wszystkie elementy.Wszystko to ogarnąć musiały osoby, które nigdy wcze-śniej nie stały przed takim zadaniem. W zespole znaj-dowali się też studenci pierwszego roku – zaledwie półroku wcześniej zdali maturę, dostali się na wymarzone

5 AstroNautilus


studia, a tu na dzień dobry powierzone zostaje im zada-nie zaprojektowania elementu satelity. Zbyt ambitnie?Niezupełnie. Założenie jest proste: nie musisz wiedziećjak budować satelitę, aby się tego nauczyć.

W tamtym czasie (wiosna 2005) plan przewidywałpięciomiesięczny okres projektowania, po którym w cią-gu dwóch miesięcy powinny powstać poszczególne ele-menty PW-Sata. Kolejne pół roku upłynąć miało naintegracji, testach i dopracowywaniu różnych rozwią-zań. Ostatecznie w wakacje 2006 PW-Sat trafić miałna orbitę. Gdy przeniesiemy się teraz do połowy ro-ku 2006 okaże się, że satelity jak nie było, tak nie ma.Jedyna konstrukcja przypominająca docelowy obiektzbudowana została z... drewna (służyła jako makietado testowania systemu antenowego). Co poszło nie tak?

Jak się za chwilę przekonamy, zakładany pierwotnieharmonogram byłby możliwy do zrealizowania, gdybynie dwa czynniki. Przede wszystkim zespół wybrał naj-trudniejszą z możliwych dróg: zbudować każdy elementsatelity samodzielnie. Zaletą CubeSat jest standary-zacja podzespołów i możliwość zakupienia gotowychczęści. W skrajnym przypadku kupić można wszystkoi ograniczyć się jedynie do złożenia i testowania ca-łości. Droga najczęściej obierana przez studentów naróżnych uczelniach, to samodzielne wykonanie elemen-tów, w których dany zespół chce się specjalizować orazdokupienie reszty. Efekt: ewidentna oszczędność cza-su i możliwość poświęcenia się jednemu, dwóm, trzemkluczowym rozwiązaniom, a nie rozpraszanie sił zespo-łu na kilkunastu zadaniach.

Z balonu schodzi powietrze

To, jak bezcenne stały się „zasoby ludzkie”, poka-zały sesje, zaliczenia, kolokwia. Na uczelni zasadniczyproces dydaktyczny realizuje się poprzez wykłady, se-minaria i warsztaty, a niekoniecznie w ramach dodat-kowej pracy przy projektach kół naukowych. Jeśli dowyboru było przygotowywanie się do ważnego egzami-nu lub poświęcenie się PW-Satowi, to bardzo często –co zrozumiałe – priorytet uzyskiwały egzaminy. Każ-de opóźnienie i poznawanie jego przyczyn było jednakszalenie ważną lekcją, wpisaną w naturę przedsięwzięćstudenckich. Osoby odpowiadające za kierowanie pro-jektem zmuszone zostały do poznawania zarówno arka-nów inżynierii kosmicznej, ale i studiowania podręczni-ków zarządzania projektami.

Bogatsi o dotychczasowe doświadczenia, studencistarali się co jakiś czas na nowo mobilizować i ciągnąćprojekt do przodu. W międzyczasie nawiązywały sięnowe kontakty: z elektronikami ze Studenckiego Ko-ła Inżynierii Kosmicznej (również Politechnika War-szawska), którzy z czasem zostali partnerami w pro-

▴ Satelita geodezyjny PAGEOS, rok 1966. Przykład jednegoz kosmicznych balonów, jakie NASA stworzyła i wysłałana orbitę w pierwszych latach ery kosmicznej. W czasiestartu, złożona konstrukcja miała rozmiar mniej więcejtypowej pralki. Na orbicie balon przybierał postać kulio średnicy 30 metrów. Na nocnym niebie był równie jasny,jak Gwiazda Polarna (Fot. NASA).

jekcie; ze specjalistami Centrum Badań KosmicznychPolskiej Akademii Nauk, którzy zawsze służyli pomo-cą; z radiowcami Morskiego Klubu Łączności „Szku-ner” (Akademia Morska w Gdyni), którzy deklarowa-li pomoc przy obsłudze łączności z satelitą. CalPoly(„centrala CubeSat”) oficjalnie zarejestrował PW-Satana liście konstruowanych satelitów CubeSat.

Trwały prace nad balonem. Jego samodzielne wy-konanie okazało się zbyt trudne. Zapadła decyzja, bysięgnąć po produkt gotowy – balon meteorologiczny,dostępny w ofercie jednej z amerykańskich firm. Roz-ważany był model o średnicy 1.13 m, wykonany z me-talizowanego aluminium poliestru o grubości 0.5 mm.Sam balon ważył około 100 gramów, czyli 10% zakłada-nej masy całego satelity. W czasie startu balon ukrytybyłby w specjalnym zasobniku (we wnętrzu PW-Sata),otwieranym na komendę z Ziemi po około tygodniuod umieszczenia satelity na orbicie. W czasie wypusz-czania balonu odrzucana miała być jedna ze ścianekPW-Sata, po czym struktura zostałaby automatycz-nie nadmuchana gazem z pojemnika we wnętrzu sate-lity. I tu pojawiają się schody. Specyfikacja CubeSat,którą projekt przyjął, nie pozwalała ani na odłącza-nie się w czasie misji jakichkolwiek elementów satelity,jak również na umieszczanie w satelicie zbiorników ci-śnieniowych. Dodatkowo, balon nie był wystarczają-

nr 18 ● 1/2012 6


co szczelny. W kosmosie nieszczelność nasilić mogłymikrometeoryty uderzające i dziurawiące nadmucha-ną powłokę. Opracowanie systemu łatania dziur byłopoza zasięgiem.

Powoli stawało się jasne, że koncepcja balonu od-chodzi do historii. Trzeba było szukać nowego rozwią-zania, o ile nie nowego zadania dla satelity. Jak ła-two zgadnąć, po dwóch latach pracy i braku spekta-kularnych efektów, część zespołu ogarnęło zrozumiałezniechęcenie. Projekt na pewien czas ostro wyhamował(rok 2007).

Vega na horyzoncie

Ożywienie przyszło w drugiej połowie roku 2007, gdynieoczekiwanie rozwiązanie znalazło inne istotne za-gadnienie – kwestia umieszczenia satelity na orbicie.W przypadku projektów studenckich klasy CubeSat,niewielki satelita nigdy nie jest ładunkiem głównymrakiety nośnej. Leci na doczepkę, jako ładunek dodat-kowy. Może jednak zostać wystrzelony na zasadach ko-mercyjnych, lub „preferencyjnych”. Start komercyjnyoznacza konieczność opłacenia usługi wystrzelenia. Ce-na? Zależy od operatora startu i rakiety, ale najogólniejwaha się w przedziale od dziesięciu tysięcy do dwudzie-stu pięciu tysięcy dolarów za kilogram ładunku. Przyjednokilogramowym satelicie są to koszty stosunkowoniewielkie, jeśli uświadomimy sobie, że w kosmos wy-syła się obiekty ważące kilka-kilkanaście ton. Start ko-mercyjny był pierwszym wariantem dla PW-Sata i stu-denci rozpoznawali rynek usług tego rodzaju.

W szczególnych przypadkach umieszczenie studenc-kiego satelity na orbicie może odbyć się za darmo, nazasadach preferencyjnych. Koszt wystrzelenia bierzewtedy na siebie albo jakaś agencja kosmiczna, albo or-ganizacja wspierająca ideę misji studenckich (tu częstow koordynację włącza się CalPoly). Gdy trwały wstęp-ne przymiarki do PW-Sata (końcówka 2005), istniałcień nadziei załapać się na lot rosyjską rakietą Dniepr.Studenci musieliby spełnić tylko jeden warunek: do-starczyć satelitę w ciągu trzech miesięcy, do marca 2006(start miesiąc później). Na tamtym etapie prac było tocałkowicie nierealne – optymistyczny plan zakładał za-kończenie prac konstrukcyjnych na koniec roku 2006.

Nadzieje na darmowy, koordynowany start odżyły,gdy do gry włączyła się ESA. W połowie maja 2007Agencja zdecydowała o uwzględnieniu dodatkowego„ładunku edukacyjnego” na pokładzie rakiety Vega,w czasie jej dziewiczego lotu. Ładunkiem studenckimmiało być sześć CubeSatów oraz jeden większy sateli-ta. Oferta uczestnictwa w locie trafiła również na Po-litechnikę Warszawską. Nie byłoby to możliwe, gdyby

Polska kilka miesięcy wcześniej nie wyraziła zaintere-sowania członkostwem w Agencji – póki co stała siękrajem współpracującym (kwiecień 2007), co stanowi-ło pierwszy krok na drodze do pełnego członkostwa.ESA widząc, że Polska się nią interesuje, zainteresowa-ła się i Polską, jej potencjałem, także akademickim.

W styczniu 2008 w holenderskim Noordwijk odby-ły się warsztaty dla zainteresowanych uczestnictwemw locie Vegi. By pochwalić się swoimi planami i osią-gnięciami przybyli przedstawiciele trzydziestu uczelni,w tym Politechniki Warszawskiej. Gościem na spotka-niu był między innymi prof. Robert Twiggs z Uniwer-sytetu Stanforda – współtwórca standardu CubeSat,nieustanny orędownik na rzecz misji studenckich. Do-świadczenie i kontakty z warsztatów przydały się ze-społowi PW-Sata już kilka tygodni później, gdy trze-ba było przygotować oficjalny wniosek konkursowy dlaESA.

O miejsce na Vedze walczyły 22 zespoły. W czerwcu2008 było jasne, którym dopisało szczęście. ESA zde-cydowała się wybrać nie sześć, a dziewięć CubeSatów,plus dwa rezerwowe. Wśród szczęśliwej dziewiątki zna-lazły się: AtmoCube, e-st@r, UniCubeSat (cała trójkaz Włoch), SwissCube (Szwajcaria), XaTcobeo (Hiszpa-nia), Oufti-1 (Belgia), Robusta (Francja), Goliat (Ru-munia) oraz... PW-Sat (Polska)! W rezerwie czekałyHiNCube (Norwegia) i UWE-3 (Niemcy). Sukces stu-dentów oznaczał, że ich projekt został doceniony zewzględu na pomysłowość, zaawansowanie techniczneoraz racjonalny plan budowy. Ale gwarancja darmo-wego startu była transakcją wiązaną.

PW-Sat wersja numer 2

Miejsce na Vedze oznaczało, że od teraz działania ze-społu PW-Sata muszą być ściśle skoordynowane z pla-nem przygotowań do startu rakiety. Innymi słowy – je-śli studenci spóźnią się i PW-Sat nie będzie gotowy naczas, Vega nie będzie czekać i poleci bez niego. To mu-siało dopingować do pracy – i dopingowało. W wakacje2008 prace nad satelitą ponownie ruszyły. Pracowanojuż jednak nad nieco innym satelitą.

W propozycji, jaką przedłożono ESA, balon przyspie-szający deorbitację wspomniany był może jeden lubdwa razy. Jego miejsce zastąpiła zupełnie nowa kon-strukcja, nad którą prace trwały już od dobrych kilkumiesięcy. Było to coś, co na pierwszy rzut oka przypo-mina żagiel słoneczny.

Klasyczny żagiel słoneczny to system napędzaniasond kosmicznych, wykorzystujący „pchanie” próbni-ka światłem słonecznym, wywierającym nieustanne ci-śnienie na powierzchnię sondy. Uzyskiwana prędkośćjest tym większa, im większa powierzchnia sondy, stąd

7 AstroNautilus


▴ Pierwsze egzemplarze satelity studentów Politechniki Warszawskiej – wersja z żaglem (Fot. Archiwum projektu PW-Sat).

próbniki rozkładają specjalne powierzchnie (żagle), nawzór klasycznych żaglowców, pchanych wiatrem atmo-sferycznym. Pierwszą sondą zasilaną w taki sposób byłjapoński IKAROS, wystrzelony w 2010 roku.

Żagiel w przestrzeni międzyplanetarnej to jedno. Ża-giel na okołoziemskiej orbicie to coś zupełnie innego.Tu ciśnienie na powierzchnię żagla wywierała będzieprzede wszystkim atmosfera, powodując nie przyspie-szenie satelity, ale jego stopniowe wyhamowywanie. Ża-giel staje się zatem (podobnie jak balon) sposobem nadeorbitowanie satelitów. W przeciwieństwie do balo-nu nie musi być niczym napełniany (odpada problemszczelności balonu, problem ciśnieniowego zbiornika),specjalnie nie zaszkodzi mu też uderzenie mikrome-teoroidu (niewielka dziurka nie zmniejszy istotnie po-wierzchni żagla). Pojawiają się natomiast inne wyzwa-nia: żagiel musi się ładnie rozłożyć, przyjąć zadanykształt i go utrzymywać – coś na wzór parasola.

Ekipa PW-Sata postanowiła zbudować żagiel z foliimylarowej, otrzymanej z Planetary Society, organiza-

cji non-profit współzałożonej przez Carla Sagana, odpoczątku wieku intensywnie zaangażowanej w budowężagli słonecznych.

Żaglowiec

W czasie startu rakiety żagiel mający postać kwa-dratu o boku około 33 cm, byłby złożony w zasobnikuwe wnętrzu satelity. Rozłożenie nastąpiłoby dopiero po30 dniach od osiągnięcia orbity przez PW-Sata. Procesrozkładania żagla rozpoczynało wyrzucenie złożonej fo-lii z wnętrza satelity. Tu opracowany został specjalnysystem, pozwalający na wypchnięcie ładunku bez ko-nieczności odrzucania ścianki CubeSata (co było pro-blemem przy balonie): ściana została podzielona na po-łowę, a każdą część przytwierdzono do krawędzi sateli-ty sprężynowymi zawiasami. Gdy blokada łącząca po-łówki ściany została zwolniona, te automatycznie sięrozchylały wypychając żagiel.

Kolejnym krokiem było rozkładanie żagla. Folia my-larowa przytwierdzona została do szkieletu zbudowa-

nr 18 ● 1/2012 8


▴ Model PW-Sata z rozłożonym żaglem, w czasie jednegoz testów. W tle – Ziemia, niestety tylko w postaci mapy.Żagiel okazał się rozwiązaniem zbyt zawodnym, by mógł za-istnieć na tle Ziemi, ale już tej prawdziwej (Fot. Archiwumprojektu PW-Sat).

nego z materiału z pamięcią kształtu. Pamięć kształtuto cecha niektórych stopów metali, polegająca na zmia-nie kształtu pod wpływem temperatury. Sama zmianapolega na powrocie do kształtu, jaki został w mate-riale „zapamiętany”. Materiały takie znane są od lattrzydziestych minionego wieku, a miano najbardziejpopularnego zyskał nitinol – top niklu (Ni) i tytanu(Ti) opracowany przez US Naval Ordnance Laboratory(NOL). Kształt żagla PW-Sata zapisany został właśniew nitinolowych przewodach o średnicy 0.8 mm i łącz-nej długości 325 cm. Na orbicie przez przewody popro-wadzony miał zostać prąd elektryczny, rozgrzewającystrukturę do temperatury 70 stopni Celsjusza, w którejnitinol „przypomniałby” sobie zapisany w nim kształt.Eksperyment przyspieszenia deorbitacji zostałby roz-poczęty.

Gdyby PW-Sat trafił na orbitę 350×1200 km (wstęp-ny plan dla Vegi), „naturalna” deorbitacja nastąpićmiała po niemal czterech latach. Rozłożenie żagla skra-cało ten czas do 15 dni – spalenie satelity nastąpiłobywięc sto razy szybciej. Sam system deorbitacji ważył269 g, niemal jedną trzecią masy całego satelity. Ekspe-ryment oficjalnie nazwano LEONIDAS (Low Earth Or-bit NItinol based Deorbitation Acceleration System).

PW-Sat zrealizować miał też drugi eksperyment –GADGET. W tym przypadku chodziło o wykorzysta-nie systemu rozproszonych stacji naziemnych do łącz-ności z satelitą. W najprostszym przypadku (jedna sta-cja naziemna) łączność może być realizowana wyłącz-nie w czasie przelotu satelity, zazwyczaj przez kilka,

kilkanaście minut, zazwyczaj jeden lub dwa razy nadobę. Jak komunikować się z satelitą w innych przy-padkach? GADGET proponował skorzystanie z sieciamatorskich radiostacji na całym świecie, połączonychw jedną sieć. Sercem byłby serwer, monitorujący, któ-ra stacja w danym momencie ma najkorzystniejsze wa-runki, by wysłać komendy do satelity. Komendy pły-nęłyby wtedy z centrum dowodzenia poprzez serwer dowskazanej stacji, a dalej na orbitę. Sieć stacji na całymświecie pozwalałaby też zwiększyć liczbę transmisji od-bieranych z PW-Sata.

Studia czas zakończyć

Przez cały rok 2008, aż do studenckich wakacji w ro-ku 2009, trwały intensywne prace nad odświeżoną wer-sją satelity. Plan zakładał budowę kolejno modelu in-żynieryjnego, kwalifikacyjnego i lotnego. Ten ostatni– jak sama nazwa wskazuje – miał trafić na orbitę,według ówczesnego planu, w drugiej połowie 2010 ro-ku. W kolejnych miesiącach testowano sposoby łącze-nia folii na żagiel, budowano zasobnik, w którym żagielmiał podróżować na orbitę, weryfikowano funkcjono-wanie mechanizmu wyrzucania żagla, w końcu modelkwalifikacyjny zasobnika poddawano testom w komo-rze próżniowej. W ścisłej współpracy ze StudenckimKołem Inżynierii Kosmicznej trwały intensywne pracenad elektroniką: komputerem pokładowym, systememkomunikacji, systemem zasilania.

Ostatecznie pojawiły się pierwsze w pełni działają-ce modele inżynieryjne satelity. Udawało się z powo-dzeniem wykonać całą zaplanowaną sekwencję działań:rozłożenie anten, nawiązanie łączności, odbiór teleme-trii, wysłanie komend nakazujących rozłożenie żagla,jak i samo rozwinięcie żagla. Łączność funkcjonowałatak w laboratorium, jak i w terenie – satelita wybrałsię w podróż nad Bałtyk i tam, płynąc statkiem, ko-munikował się ze stacją na lądzie.

Połowa 2009 roku okazała się być kolejnym momen-tem krytycznym dla projektu. Minęło już kilka lat odrozpoczęcia prac i nastał czas, gdy wielu studentów za-angażowanych w prace musiało opuścić studenckiświat. Prace dyplomowe zostały obronione, tytuły ma-gistrów i inżynierów zdobyte. Z projektem rozstawałsię między innymi Rafał Przybyła, kierujący pracamiod samego początku.

Projekt PW-Sata po raz kolejny znacząco wyhamo-wał i znów znalazł się na zakręcie. Z jednej stronypewien poziom zaawansowania prac został osiągnięty,jednak trudno było powiedzieć, kiedy ostateczny model(lotny) satelity miałby powstać. Eksperymenty z ża-glem były udane, ale nie w stu procentach. W większo-ści przypadków zasobnik z żaglem otwierał się, a ten

9 AstroNautilus


▴ Ostateczna wersja PW-Sata (model lotny) w czasiepierwszej, wstępnej integracji. Satelita położony jest namodule antenowym, stąd na górze widoczna jest przestrzeńna ładunek – strukturę do deorbitacji (w tym momenciezamontowany jest jedynie aluminiowy zasobnik na struk-turę). Model pozbawiony jest również wszelkich przewodóworaz ścianek z panelami fotoogniw (Fot. Archiwum projektuPW-Sat).poprawnie się rozkładał, jednak zdarzały się sytuacje,gdy coś szło nie tak. Skuteczność na poziomie 80%-90%można uznać za wielki sukces, gdy gramy w totolotka.Loty kosmiczne wymagają czegoś więcej: pewności napoziomie 99.99%. Niestety, żagiel tego nie gwaranto-wał. Z czasem podzielił więc los balonu – przeszedł dohistorii.

Nowe otwarcie

Zawieszenie trwało do jesieni 2010 roku. Stery pro-jektu przejął wtedy Maciej Urbanowicz, przedstawiciel„młodszego pokolenia” zespołu PW-Sata. Miał przedsobą spore wyzwanie, bo sytuacja nie wyglądała różo-wo. Jedyne, co tak naprawdę było, to nazwa satelity,cel jego misji (deorbitacja) oraz kilka lat doświadczeniai wniosków wyciągniętych z realizacji projektu.

Potrzeba było odważnych decyzji. Po pierwsze zmie-niła się filozofia projektu: nie budujemy już wszystkie-go sami, ale w pewnym zakresie skorzystamy z firmzewnętrznych. Na ich barkach spocznie wykonanie czę-ści podsystemów, podczas gdy zespół PW-Sata skupisię na najważniejszym elemencie – eksperymencie de-orbitacji. Tu niestety konieczne stało się uruchomienieprocedur przetargowych, wynikających z ustawy o za-mówieniach publicznych. Jak wygląda przetarg na pol-skiej uczelni... lepiej przemilczeć. Nieważne, że się wie,co trzeba kupić, nieważne, że ma się kontakt do sprze-dawcy i gwarancję korzystnej ceny, nieważne nawet, żema się pieniądze. Wszystko i tak ciągnie się w nieskoń-czoność.

W lutym 2011, gdy przetargi trwały już kilka tygo-dni, po raz kolejny przypomniała o sobie ESA, tym

razem już bardzo stanowczo, stawiając przed zespo-łem PW-Sata ultimatum: albo polski satelita znajdziesię do czerwca w laboratoriach Agencji, albo Vega po-leci bez niego. Przetargi musiały zostać przerwane –czas stał się zbyt cenny, by poświęcać go na bezpro-duktywną biurokrację. Zdecydowano kupić cześć pod-systemów satelity (moduł komunikacji, moduł anteno-wy, moduł zasilania oraz komputer pokładowy). Resz-ta, czyli szkielet satelity, elementy mechaniczne i elek-troniczne związane z eksperymentem, miała powstaćw Polsce. Tym samym zespół PW-Sata obrał ścieżkę,jaką podąża zdecydowana większość zespołów studenc-kich na świecie.

Zacieśniła się współpraca z Centrum Badań Kosmi-cznych Polskiej Akademii Nauk. Specjaliści CBK PANod samego początku wspierali studentów swoją wie-dzą i doświadczeniem. Z ich perspektywy PW-Sat mógłwydawać się stosunkowo prostym urządzeniem, w po-równaniu z kilkudziesięcioma wyrafinowanymi instru-mentami skonstruowanymi w CBK i wysłanymi w naj-różniejsze zakątki Układu Słonecznego. Niemniej, in-żynierowie nieustannie kibicowali studentom. Wspar-cie ze strony profesjonalnych laboratoriów jest czymśpowszechnym w misjach studenckich. Amerykanie czę-sto korzystają z pomocy NASA, Francuzi, z pomocyCNES, Niemcy z pomocy DLR. Nierzadko z uczelnia-mi współpracują firmy komercyjne, testujące w czasiemisji studenckich swoje technologie.

Od marca 2011 CBK PAN oficjalnie udostępniło PW-Satowi swoje laboratoria oraz wsparcie ze strony in-żynierów. W tych samych laboratoriach składany byłjuż wtedy pierwszy satelita konstelacji BRITE. Przezpewien czas na sąsiednich stołach leżały obok siebieelementy PW-Sata i Lema. Obydwa projekty łączy-ło jednak coś więcej. Część obecnej młodej kadry in-żynierskiej projektu BRITE swoje pierwsze kosmicznekroki stawiała na Politechnice Warszawskiej, właśniew projekcie PW-Sat. Choć studencki satelita jeszczenigdzie nie poleciał, nadrzędny cel jego budowy zostałosiągnięty – wyszkolone zostało grono specjalistów in-żynierii kosmicznej. Właśnie to jest najistotniejsze wewszelkiego rodzaju misjach studenckich. Właśnie dla-tego ESA i kraje o innowacyjnej gospodarce traktująprojekty studenckie jako rodzaj inwestycji w swoją go-spodarkę, a nie zło konieczne.

PW-Sat wersja numer 3

Współpraca z CBK zaowocowała nową, już ostatecz-ną koncepcją mechanizmu deorbitacji. Koncepcja wciążopierała się o wykorzystanie śladowego oporu aerody-namicznego, jednak teraz powierzchnia satelity mia-ła wzrosnąć poprzez rozłożenie specjalnej struktury.

nr 18 ● 1/2012 10


▴ Elektronika PW-Sata: moduł antenowy i komunikacyjny, moduł zasilania, komputer pokładowy. Są to najważniejszepodzespoły, bez których żaden satelita nie mógłby funkcjonować, bez względu na to, czy jest CubeSatem, potężnym satelitątelekomunikacyjnym, czy też sondą planetarną. W dolnej części zdjęcia widoczny jest aluminiowy zasobnik na strukturędeorbitacyjną satelity. (Fot. Archiwum projektu PW-Sat).

Struktura ma kształt spirali o kwadratowym przekroju,zbudowanej z drutu o dwumilimetrowej średnicy. Gdyspirala jest ściśnięta i schowana na pokładzie satelity,jej długość sięga ledwie trzech centymetrów. Po rozło-żeniu długość wzrasta do ponad metra. Każdy z bokówspirali musiał zostać pokryty materiałem, bo sam drutoporu aerodynamicznego znacząco by nie nasilił. Mo-głaby to być folia mylarowa, jednak udało się zamonto-wać coś znacznie ciekawszego - elastyczne fotoogniwa.

Fotoogniwa to podstawowy sposób zasilania obiek-tów w kosmosie. Ogniwa fotowoltaiczne pozwalają za-mieniać energię słoneczną na prąd elektryczny. Światłasłonecznego na orbicie jest pod dostatkiem, nie osłabiago ani obecność atmosfery, ani zachmurzenie. PW-Satzasilany będzie również poprzez fotoogniwa, zainstalo-wane na czterech jego ścianach. Są to typowe „kosmicz-ne” fotoogniwa, tzn. mają postać sztywnych płytek,przyklejanych do podłoża. Fotoogniwa na strukturzedo deorbitacji są elastyczne i mną się niczym papier.Po rozłożeniu natomiast generują prąd, tak samo jakwszelkie inne ogniwa słoneczne. No prawie tak samo– są to ogniwa eksperymentalne, po raz pierwszy te-

stowane na orbicie. Ich sprawność wynosi zaledwie 5%,co oznacza, że jedynie 5% energii słonecznej są w sta-nie zamienić na elektryczną. Dla porównania, podsta-wowe ogniwa PW-Sata cechuje sprawność rzędu 25%.Ogniwa elastyczne nie będą podłączone do systemu za-silania satelity. Eksperyment ograniczy się jedynie domonitorowania generowanego prądu i przesyłania wy-ników na Ziemię. To pozwoli ocenić zachowanie inno-wacyjnych fotoogniw w kosmicznym środowisku.

Latem 2011 udało się skompletować wszystkie ele-menty. Tak, było już po czerwcowym terminie, wyma-ganym przez ESA. Jednak Vega, na której PW-Satmiał lecieć, również miała opóźnienia, dzięki czemuudało się uzyskać dodatkowych kilka miesięcy.

Ostatnia prosta

We wrześniu ruszyły prace montażowe. Od razu kon-struowany był model lotny, z pominięciem kwalifika-cyjnego i inżynieryjnego. Po pierwszych przymiarkach,finalna integracja odbyła się między 10 i 12 październi-ka. Dwa dni później w Instytucie Technicznym Wojsk

11 AstroNautilus


▴ Główny eksperyment misji polegał będzie na przyspieszeniu deorbitacji za pomocą rozkładanej struktury. Struktura makształt spirali, a do jej boków przytwierdzone są elastyczne fotoogniwa. Powyżej widzimy moment łączenia fotoogniwz pozostałą częścią struktury. Kilka godzin później całość została złożona i wciśnięta do zasobnika (ten widoczny jest poprawej stronie) i zintegrowana z resztą satelity (Fot. Archiwum projektu PW-Sat).

Lotniczych satelita przechodził najbrutalniejsze z te-stów, jakim satelity są poddawane: testy wibracyjne.PW-Sat był wielokrotnie i na różne sposoby wstrząsa-ny, co symulowało warunki spodziewane w czasie starturakiety. W krytycznym momencie przeciążenia, jakichPW-Sat doświadczał, były 50 razy większe, niż przy-ciąganie grawitacyjne Ziemi, jakiemu każdy z nas jestpoddawany. Wynik testów pozytywny. Komputer dzia-łał i rejestrował kluczowe parametry, przekazywał danedo systemu komunikacji, a ten antenami transmitowałwszystko do radia stacji odbiorczej. Satelita udowod-nił, że jest poprawnie zaprojektowany i właściwie wy-konany, a tym samym nie powinien mieć problemówz dotarciem na orbitę.

PW-Sat działał w laboratorium. A czy będzie dzia-łał w kosmosie? Na to odpowiedzieć miała druga seriatestów – termiczno-próżniowych. Tym razem satelitęumieszczono w komorze próżniowej, a to podgrzewa-jąc, a to schładzając jej wnętrze. PW-Sat zachowywałsię zgodnie z oczekiwaniami. Wszystko wskazuje więcna to, że i w próżni kosmicznej, w podobnym zakresietemperatury powinien się sprawdzić.

17 października 2011, dwa i pół tysiąca dni po tym,jak świat po raz pierwszy usłyszał o ambitnych planachstudentów Politechniki Warszawskiej, pierwszy polskisatelita był gotowy. Oficjalnie zaprezentowano go me-diom, które z zaciekawieniem odwiedziły laboratoriaCBK PAN. Na prezentacji zjawili się również dawniczłonkowie zespołu, zaangażowani w pace nad wcze-śniejszymi wersjami satelity. Niektórzy nie kryli wzru-szenia, inni zaskoczenia. Nie sądzili, iż po tak długimczasie satelita w ogóle powstanie. Co ciekawe, mieliprzed sobą obiekt, który powstał tak naprawdę w prze-ciągu zaledwie siedmiu miesięcy! Mniej więcej tyle cza-su potrzeba na budowę satelity klasy CubeSat, pod wa-runkiem, że ekipa jego konstruktorów nie ma na głowieżadnych innych zajęć i w stu procentach może skoncen-trować się na swoim zadaniu.

Droga do Gujany

18 października PW-Sat był już w Holandii, w la-boratoriach European Space Research and Technolo-gy Centre (ESTEC). Jak się okazało, nie tylko byli

nr 18 ● 1/2012 12


▴ Przygotowanie do testów wibracyjnych. Za chwilę PW-Sat będzie poddawany wstrząsom i drganiom symulującymwarunki panujące w czasie startu rakiety nośnej (Fot.Archiwum projektu PW-Sat).

uczestnicy projektu wątpili w sukces przedsięwzięcia.Gdy Maciej Urbanowicz wniósł satelitę do laborato-rium ESA, zauważył tablicę z listą misji zakwalifiko-wanych na lot Vegą. PW-Sat był wykreślony! Natural-nie widok gotowego satelity (nota bene dostarczonegoprzed innymi ekipami) szybko przekonał Agencję, żepolski satelita jednak istnieje. Tym samym było dlaniego miejsce na Vedze. Od tego momentu los satelityspoczywał już w rękach ESA.

Przez pewien czas PW-Sat przebywał w holender-skim Noordwijk. Tu spotkały się wszystkie CubeSatybiorące udział w locie Vegi. Było ich siedem, a niedziewięć jak oryginalnie zapowiadano. Z wybranychw czerwcu 2008 pozostały nastepujące: e-st@r, UniCu-beSat-GG, XaTcobeo, Robusta, Goliat i PW-Sat. Nawłasny wniosek z Vegi zrezygnowali Szwajcarzy ze swo-im SwissCube. Udało im się zorganizować wcześniejszystart we wrześniu 2009 (z Indii). Przez pewien czasBiuro Edukacyjne ESA trzymało miejsce na Vedze dlanastępcy SwissCube, jednak ten ostatecznie nigdy niepowstał. Opóźnienia w realizacji projektów nie pozwo-liły wyrobić się w czasie zespołom Oufti-1 i UWE-3.Jaki będzie los pierwszego, nie wiadomo. Drugi nato-miast szykowany jest do startu we wrześniu tego roku –najprawdopodobniej poleci na orbitę na jednej rakieciez polskim Lemem. Na Vedze zabraknie też AtmoCu-be i HiNCube. To pokazuje, że opóźnienia i problemypolskiej ekipy nie były czymś wyjątkowym, a ich poko-nanie zasługuje na uznanie. W swojej pracy niezwyklezmobilizowali się też Węgrzy, konstruując studenckie-

go CubeSata Masat-1. W ostatniej chwili udało się imzałapać na lot Vegą, pomimo iż pierwotnie nie byli wy-mieniani nawet w grupie rezerwowej.

W Noordwijk nastąpiła również integracja CubeSa-tów z zasobnikami, w których satelity spędzą podróżna orbitę. Ponieważ zasobnik mieści trzy CubseSaty,PW-Satowi towarzyszyć będą MaSat-1 i Robusta. Całatrójka została zintegrowana 9 listopada. Potem czeka-ła je podróż do Tuluzy na dodatkowe testy wibracyjne.Nie weryfikowano zachowania pojedynczych satelitów,ale zasobnika z ładunkiem jako całości. Wszystko prze-biegło bez problemów i dzieła studentów z całej Europypoleciały do Gujany Francuskiej. Był to ostatni etappodróży przed startem.

W połowie grudnia kontenery z satelitami spotkałysię z rakietą Vega. A w zasadzie z platformą, która póź-niej została przymocowana do ostatniego stopnia Vegi.Na platformie od dłuższego czasu znajdował się już LA-RES, główny satelita wystrzeliwany Vegą oraz mniej-szy, studencki ALMASat-1. Po dostarczeniu CubeSa-tów na platformie zagościł komplet pasażerów, łączniedziewięć satelitów. Po kilku tygodniach testów i pracmontażowych, 23 stycznia 2012 Vega ze swoim cennymładunkiem znalazła się na platformie startowej.

Gdy spoglądamy na Vegę w ostatnich sekundachprzed startem, warto sobie zadać pytanie, czy znajdu-jący się na niej PW-Sat to jedynie efekt zabawy am-bitnych studentów, czy może jednak coś więcej?

Bilet w kosmos?

Jeśli start się powiedzie (niestety, ryzyko porażki jestna trwale wpisane w przedsięwzięcia kosmiczne), Pol-ska wejdzie do elitarnego grona krajów, które posiadająwłasne satelity. Czy jest to powód do dumy? Dla każ-dego, kto ma w sobie choć cień patriotyzmu, na pew-no tak. Wraz z nami swoje pierwsze narodowe sateli-ty umieszczają także Węgrzy i Rumunii. Jednak faktten w świecie nie zostanie zapewne w ogóle zauważo-ny, nie odbije się szerokim echem. Aby było inaczej,Polska musiałaby debiutować pół wieku temu. Przezten czas swoje „pierwsze narodowe satelity” wysłałojuż bowiem około pięćdziesiąt państw i pojawienie siękolejnego nie jest niczym niezwykłym. Na wyścigi i li-cytowanie się pierwszeństwem jest już najzwyczajniejza późno. W takim kontekście nie ma większego zna-czenia, czy „pierwszym polskim” stanie się PW-Sat,Lem, Heweliusz, czy jakiś inny, jeśli nagle się pojawi.Ten wyścig w pewnym sensie przegraliśmy już dawnotemu.

Przez ostatnie dekady Polska w dużej mierze jedyniebiernie przyglądała się temu, jak ewoluuje branża ko-smiczna. Poprzez Centrum Badań Kosmicznych PAN

13 AstroNautilus


▴ Gotowy model lotny PW-Sata, zwieńczenie kilkuletniego projektu (Fot. Archiwum projektu PW-Sat).

byliśmy zaangażowani w dziesiątki ambitnych i presti-żowych projektów naukowych, jednak dzisiaj nauka tozaledwie kilka procent tego, co faktycznie wydaje się nakosmos. Reszta to bardzo opłacalne inwestycje w sate-lity telekomunikacyjne, teledetekcyjne, nawigacyjne...Technologie kosmiczne są obecne na każdym kroku na-szego życia i gdyby ich zabrakło, współczesna cywiliza-cja cofnęłaby się gdzieś do połowy minionego stulecia.Jaki jest Polski wkład w rozwój tego sektora świato-wej gospodarki? Wbrew pozorom spory: każdego dniapoprawiamy wynik finansowy amerykańskich i zachod-nioeuropejskich firm z branży kosmicznej, kupując ichprodukty i usługi.

Szansą, by sytuację poprawić, może być członkostwoPolski w ESA. Swoją polityką Agencja pomaga roz-wijać sektor technologii kosmicznych, w stopniu, jakisami określimy deklarując wkład finansowy do budże-tu ESA. Obecnie mowa jest o kwocie 30-40 milionóweuro rocznie, co oznacza jednoprocentowy udział w bu-dżecie Agencji. (Dla porównania dodajmy, że istniejąsatelity, których koszt znacząco przekracza miliard eu-ro). Dodatkowo Polska musi wypracować wizję samejsiebie w obszarze eksploracji kosmicznej – musi stwo-rzyć spójną, przejrzystą, długofalową politykę kosmicz-ną i konsekwentnie ją realizować. Tak w przypadkuESA, jak i polityki kosmicznej, piłeczka jest po stronierządzących, gdyż jako jedyni są dysponentami wystar-czająco dużych nakładów finansowych.

Projekt PW-Sat w pewnym sensie pokazuje, że war-to się zastanowić, w którą stronę tę piłeczkę odbić. Toco w PW-Sacie zasługuje na szczególne podkreślenie,to jego studencki charakter. Inicjatywa i ogrom pra-cy nad satelitą to wysiłek osób, od których wymaganojedynie terminowego zdawania egzaminów i zaliczaniakolokwiów. Fakt, że mieli odwagę być bardzo ambit-nymi, że chciało się im zrobić coś więcej, że poświęcilina to masę swojego wolnego czasu, że założony cel po-mimo wielu problemów w końcu udało się osiągać... towszystko pokazuje, iż istnieje ogromny potencjał inte-lektualny, który aż się prosi, by go odpowiednio za-gospodarować. W przeciwnym razie zbudujemy gospo-darkę opartą na wiedzy, ale będzie to gospodarka Nie-miec, Francji, Włoch, bo właśnie tam są teraz docenia-ni absolwenci naszych uczelni.

PW-Sat od samego początku był inicjatywą oddol-ną, przez nikogo nie wymuszaną. Studenci sami sta-wiali sobie cel i dążyli do niego ucząc się organizacjipracy, funkcjonowania w zespole, współpracy z inny-mi organizacjami, nie mówiąc już o zdobywaniu wie-dzy i umiejętności czysto technicznych. Bez względuna wszystko, to co zyskali już na zawsze w nich zosta-nie. Nikt im tego nie odbierze, a wielu będzie bardzozazdrościć. Kończmy jednak naszą opowieść i zaciskaj-my mocno kciuki. Z silników Vegi wydobywają się jużpierwsze płomienie.

Odliczanie trwa..., 4, 3, 2, 1, ... Start! ◻

nr 18 ● 1/2012 14

Technologia > CubeSat

Fot. NASA/MSFC

CubeSat, czyli mały może więcejtekst: Andrzej Kotarba

Objętość decymetra sześciennego oraz masa nie większa niż jeden kilogram. Takie ograniczenia konstrukcyj-ne narzuca satelitom standard CubeSat. Oryginalnie opracowany z myślą o misjach studenckich (bazuje nanim polski PW-Sat), CubeSat zyskuje coraz większe rzesze zwolenników w sektorze komercyjnym, wojskowymi naukowym. Sprawdźmy, czym są i co potrafią satelity niewiele większe od kostki Rubika.

15 AstroNautilus


Jeśli spojrzymy na statystykę opisującą gabary-ty satelitów, zauważymy, że udawało się umieścićna orbicie kolosy ważące 6-7 ton. Niektóre z nich,

z rozłożonymi antenami miały rozpiętość dziesiątkówmetrów. Naturalnie koszty budowy takich obiektówrównież były stosownie duże, rzędu setek milionów czywręcz miliardów dolarów. Na taki wydatek stać byłonajczęściej jedynie agencje rządowe oraz komercyjnychoperatorów satelitarnych.

Kosmiczne olbrzymy nie przestają pojawiać się nadnaszymi głowami, jednak wiele wskazuje na to, iż uwa-ga konstruktorów przesuwa się w stronę dużo mniej-szych obiektów.

Oficjalnego podziału satelitów na klasy wagowe niema. Umownie zwykło się przyjmować, że wszystko cowiększe od jednej tony to satelita „duży”. Schodzącz wagą wkraczamy kolejno w świat satelitów średnich(masa poniżej tony), minisatelitów (poniżej 500 kg),mikrosatelitów (poniżej 100 kg), nanosatelitów (poni-żej 10 kg) oraz pikosatelitów (poniej 1 kg). Operuje-my tu masą, a nie rozmiarem, gdyż przy wynoszeniuczegokolwiek na orbitę właśnie masa jest decydująca– stawki naliczane są od wagi ładunku: im cięższy,tym start droższy. Ponieważ eksploracja kosmiczna toprzede wszystkim biznes, od zawsze istniała silna pre-sja, by używać jak najlżejszych materiałów i miniatu-ryzować do granic możliwości wszystko, co tylko się da.

Z postępu technologii skorzystali nie tylko astro-biz-nesmeni, ale także ci, którzy mają szanse nimi się stać:studenci inżynierii kosmicznej. Typowy student podkoniec ubiegłego wieku zdobywał mnóstwo wiedzy teo-retycznej siedząc na wykładach i zgłębiając podręcz-niki. Praktyka przychodziła na warsztatach i stażach.Trudno jednak sobie wyobrazić sytuację, by komuś, ktodopiero co zdał maturę, pozwolono projektować, bu-dować i umieszczać na orbicie własne satelity. Projek-ty studenckich satelitów sporadycznie wychodziły pozaetap prac koncepcyjnych. Barierą nie do pokonania by-ły formalności, koszty materiałów i koszty startu. Stu-denckie budżety okazywały się zbyt skromne.

Problemy studentów znali i rozumieli profesor Jor-di Puig-Suari (California Polytechnic State Universi-ty, CalPoly) oraz profesor Bob Twiggs (Stanford Uni-versity). U schyłku lat 90. minionego wieku stworzylirozwiązanie, które zrewolucjonizowało sposób realiza-cji studenckich misji kosmicznych. Zaproponowali rzeczprostą – standaryzację. Według ich koncepcji satelitaz założenia nie mógł być cięższy niż 1330 gram orazwiększy niż 100.0×100.0×113.5 mm. Miał więc postaćkilogramowej kostki, od czego wzięła się nazwa stan-dardu: CubeSat (cube – ang.: sześcian, kostka sześcien-na). Dlaczego standaryzacja była tak istotna?

▴ Jedno z ciekawszych zdjęć wykonanych kiedykolwiekna ziemskiej orbicie: klasyczny, jednojednostkowy (1U)CubeSat CP-4, sfotografowany na orbicie kamerą innegoCubeSata, AeroCube-2. Chwilę później AeroCube uległawarii (Fot. Aerospace Corporation).

Po pierwsze ułatwiła wynoszenie satelitów na orbi-tę. Wcześniej na studentów spadał obowiązek doga-dania się z operatorem startu, co do tego, jak sateli-ta będzie montowany, w jaki sposób zostanie odłączo-ny od rakiety po osiągnięciu właściwej orbity. ProjektCubeSat przejął ten obowiązek na siebie. Zaoferowałspecjalny zasobnik, P-POD (Poly-Picosatellite OrbitalDeployer), do którego wkładano satelity na czas startui z którego były one wyrzucane na orbicie. PonieważP-POD był ustandaryzowany, szybko rozpowszechniłsię tak wśród studentów, jak i firm oferujących starty.Po stronie CalPoly, odpowiedzialnej za realizację pro-jektu CubeSat, znalazła się także większość formalno-ści związanych z obsługą startu – negocjacje i papier-kowa robota, często ponad możliwości studentów, niedo końca zorientowanych w biurokratycznej machiniebranży kosmicznej.

Standaryzacja otwarła także drogę do seryjnej pro-dukcji podzespołów. Studenci nie byli już zmuszeni sa-modzielnie wykonywać każdy element satelity. Podsys-temy najbardziej skomplikowane lub nie będące w ob-szarze zainteresowania młodych konstruktorów, moż-na było teraz najzwyczajniej w świecie kupić. Obecnierynek CubeSatów jest już na tyle rozwinięty, iż u jed-nego dostawcy można zaopatrzyć się we wszystko, copozwoli na budowę np. satelity wykonującego zdjęciaZiemi. Części kosztować nas będą kilkanaście tysięcydolarów, otrzymamy je najpóźniej w ciągu 2-3 miesię-

nr 18 ● 1/2012 16


▴ Trójjednostkowy CubeSat GeneSat, stworzony przez NASA w celu badań mikrobiologicznych w warunkach nieważkości.Na drugim planie widoczny zasobnik P-POD, w którym CubeSaty odbywają podróż na orbitę i z którego na orbicie sąautomatycznie wyrzucane (Fot: NASA).

cy, a satelitę zmontujemy w kilka dni. Oczywiście ża-den ze studentów nie śmie iść na taką łatwiznę. Najpo-pularniejszy jest „model mieszany”: kupno niektórychpodsystemów, samodzielne wykonanie innych.

Standaryzacja CubeSatów pozwoliła studentom sku-pić się na tym, co najważniejsze: projektowaniu, bu-dowie, testowaniu i eksploatacji satelitów. Cały procesma wybitnie edukacyjny charakter, gdyż nadrzędnymcelem projektu CubeSat jest umożliwienie zdobycia ko-smicznego fachu nie z książek, ale samodzielnie reali-zując kompletną misję satelitarną.

Standard, jak to standard, narzuca pewne ogranicze-nia, ale mimo wszystko pozostawia studentom sporoswobody w zakresie wyposażenia satelitów. Poza pod-stawową elektroniką na pokładzie każdego CubeSataznajduje się więc coś ekstra – urządzenie realizującewymyślone przez studentów eksperymenty. To właśnieeksperymenty stanowią o indywidualności CubeSatów.Do najpopularniejszych zaliczają się czujniki promie-niowania i proste kamery obrazujące Ziemię. Ponie-waż wśród czytelników AstroNautilusa są konstrukto-rzy przyszłych polskich CubeSatów, na końcu artykułu

zamieszczamy spis zrealizowanych misji wraz z krót-ką informacją o realizowanych eksperymentach. Mamynadzieję, że pozwoli to szybciej zorientować się w moż-liwościach „kostkowych” pikosatelitów.

Jeśli planowane badania wymagają więcej miejsca,CubeSata można powiększać. Wspomniany wcześniejstandard dziesięciocentymetrowej kostki nazwano „jed-nostkowym” (1U). Możliwe jest budowanie obiektówdwu- i trzy jednostkowych (2U, 3U), poprzez zwięk-szanie wysokości satelity odpowiednio do 227.0 mmi 340.5 mm (przekrój poprzeczny zachowuje wymiar100×100 mm). Teoretycznie rozbudowę można konty-nuować, osiągając obiekty cztero- czy sześciojednost-kowe. Największe obiekty klasy CubeSat, jakie dotych-czas wysłano na orbitę, nie przekroczyły jednak wy-miaru 3U. Wynika to trochę ze standaryzacji zasobnikaP-POD – w najpowszechniej stosowanej wersji ma ob-jętość właśnie 3U (3×1U lub 2U+1U lub 1×3U). Więk-szy satelita, to już większy kłopot, a tego studenci ra-czej wolą unikać.

Niesprawianie kłopotów to jedna z cech CubeSatów.Dotyczy to studentów oraz dostawców rakiet nośnych.

17 AstroNautilus


▴ Przykład pojedynczego CubeSata o złożonej konstrukcji– aktualnie konstruowany, niemiecki MOVE (MunichOrbital Verification Experiment) z rozkładanymi panelamifotoogniw (Fot. Technische Universitaet Muenchen).

Satelita studencki ma być nieszkodliwy dla rakiety orazinnych jej ładunków, zarówno w czasie startu, jak i wpierwszych minutach po wejściu na orbitę. Specyfika-cja CubeSata nie pozwala, by na pokładzie znajdowałysię zbiorniki pod ciśnieniem większym niż 1.2 atm. Za-kazane są również wszelkiego rodzaju silniki rakietowe,bez względu na rodzaj stosowanego paliwa. Tym sa-mym satelita nie jest w stanie podwyższać swojej orbi-ty, by opóźniać moment deorbitacji. Od CubeSata niema prawa odłączyć się żaden element, także na orbiciew czasie autonomicznego lotu. Satelity mogą nieść napokładzie rozkładane struktury (maszty, anteny, pane-le z fotoogniwami), ale ich rozłożenie powinno nastą-pić najwcześniej pół godziny po opuszczeniu konteneraP-POD. Złamanie którejś z zasad mogłoby doprowa-dzić do niepożądanego zachowania satelity i tragicz-nych konsekwencji, z utratą rakiety nośnej włącznie.

Tu dochodzimy do zagadnienia wynoszenia CubeSa-tów na orbitę. Pikosatelity są zbyt małe, by dla każ-dego z nich organizować specjalny start. Ze względówpraktycznych transport w kosmos odbywa się więc „naprzyczepkę”: satelita leci jako ładunek drugo- lub trze-ciorzędny, gdy jakaś rakieta nośna dysponuje dosłowniekilkoma zbędnymi kilogramami udźwigu. Dzięki temuco jakiś czas trafia się okazja, by efekt pracy studen-tów stosunkowo tanio trafił w przestworza. Czasem lotodbywa się wręcz za darmo. Przykładowo w paździer-niku 2011 roku byliśmy świadkami wystrzelenia 2.1-tonowego satelity meteorologicznego NPP. Należał doNASA, która poprzez swoje programy edukacyjne in-tensywnie wpiera studenckie misje kosmiczne. Agencjawybrała więc sześć CubeSatów z amerykańskich uczel-ni i nieodpłatnie udostępniła im miejsce na rakiecieDelta-2, tuż obok swojego NPP.

W podobny sposób wynoszony na orbitę będzie pol-ski PW-Sat – sponsorem startu jest Europejska Agen-cja Kosmiczna. Tu było o tyle łatwiej, gdyż start od-będzie się na pokładzie rakiety Vega, w czasie jej dzie-wiczego, eksperymentalnego lotu. Z reguły loty tegorodzaju obarczone są kilkukrotnie większym ryzykiemniepowodzenia, niż loty rutynowe. Nikt więc nie decy-duje się wtedy na wysyłanie cennych ładunków. Corazczęściej takie okazje wykorzystują studenci. Ich satelitynie są – z całym szacunkiem dla ciężkiej pracy żaków– aż tak cenne, by na poważnie kalkulować ryzyko nie-powodzenia startu. Ryzyko jest jednak realne: w 2008roku nieudany, eksperymentalny lot rakiety Falcon-1przedwcześnie zakończył misję dwóch CubeSatów.

Zdecydowana większość startów kończy się sukcesemi do dzisiaj na orbitę trafiło około pół setki miniatu-rowych satelitów. Co ciekawe, nie wszystkie misje toprojekty studenckie. Prostota konstrukcji, niskie kosztybudowy i łatwość wystrzelenia zwróciły uwagę dużychgraczy: wojska, firm komercyjnych, instytutów nauko-wych. Oto kilka ciekawszych.

W 2007 roku swojego CubeSata na orbicie umie-ścił Boeing. Półtorakilogramowy CSTB-1 wyposażonow innowacyjny system określania orientacji satelity, ba-zujący na magnetometrach i miniaturowych detekto-rach Słońca. Poprawność funkcjonowania systemu we-ryfikowała kamera patrząca w stronę Ziemi. Choć ka-mera miała zaledwie kilka milimetrów, była w staniedostarczyć kolorowe obrazy o wymiarach 640×480 pik-seli. Eksperymenty Boeinga zakończyły się sukcesem.Testowane rozwiązania opatentowano i koncern z Se-atle już zarabia na technologiach z CSTB-1.

Budowy swojego CubeSata podjęła się również kali-fornijska firma Aerospace Corporation – prywatneprzedsiębiorstwo finansowane w całości z wojskowych

nr 18 ● 1/2012 18


▴ Zestaw CubeSatów z misji MAST (Multi-Application Survivable Tether) (Fot: Tethers Unlimited, Inc.).

kontraktów. AeroCube-3 sprawdzał w warunkach ko-smicznych rozwiązania istotne z punktu widzenia bez-pieczeństwa narodowego USA. Próbował również prze-prowadzić szalenie ciekawy eksperyment: przyspieszyćdeorbitację wykorzystując nadmuchiwany na orbiciebalon. Kilka lat wcześniej o podobnym eksperymenciemyśleli studenci Politechniki Warszawskiej, budującypolskiego CubeSata. Próba podjęta przez Aerospacezakończyła się fiaskiem – nie udało się nadmuchać ba-lonu.

Na punkcie CubeSatów oszaleli szefowie Narodowe-go Biura Rozpoznania (NRO), podlegającego Departa-mentowi Obrony USA. W ich laboratoriach powstałokilkanaście pikosatelitów tej klasy, z czego dwa trafi-ły na orbitę. NRO tak się zachwyciło możliwościamitaniego i szybkiego tworzenia miniaturowych platformdo testowania kosmicznych technologii, iż powołali spe-cjalny program zorientowany na CubeSaty i zapowie-dzieli chęć budowy kolejnych... pięćdziesięciu.

Naturalnie w pewnym momencie do gry włączyła sięNASA. Już nie tyle wpierając studentów w ich dzia-łaniach, co samodzielnie realizując własne misje sa-telitarne w oparciu o standard z CalPoly. Bez wąt-pienia najciekawszym pomysłem był trzyjednostkowyNanoSail-D2. Na swoim pokładzie niósł rozkładany ża-giel, przy pomocy którego inżynierowie amerykańskiej

agencji dokonali przyspieszonej deorbitacji obiektu.Przez pewien czas tego samego zamierzali dokonać stu-denci Politechniki Warszawskiej z pomocą PW-Sata.

Wspomniane w ostatnich kilku akapitach satelity niemiały nic wspólnego ze światem akademickim. Byłyprojektami wojskowymi, komercyjnymi, naukowymi.Jak widać coś, co pierwotnie zaoferowano jako pomocdla studentów, okazało się być doskonałym narzędziemw rękach profesjonalistów. I jedni, i drudzy poruszająsię teraz po wspólnym terenie, a zbliżenie to bez wąt-pienia wychodzi na korzyść młodych adeptów inżynieriikosmicznej. Ich dzieła nie są już traktowane z przymru-żeniem oka, jako coś „małego wiec mało istotnego”. Cu-beSaty zostały w pełni docenione przez największychgraczy w kosmicznym świecie.

Udział w pracach nad uczelnianym satelitą wpisa-ny w CV potrafi obecnie otwierać niejedne drzwi. Jestświadectwem, że dana osoba przeszła nie tylko prak-tyczny kurs budowy satelitów, ale również doświadczy-ła blasków i cieni pracy zespołowej, zarządzania pro-jektami, pracy pod presją czasu. CubeSaty testują bo-wiem nie tylko rozwiązania inżynieryjne, ale i inżynie-rów samych w sobie. A nie ma lepszej technologii niż ta,która została już pomyślnie przetestowana. Na miejscubędzie więc parafraza znanego powiedzenia: nie oceniajsatelity po wyglądzie. ◻

19 AstroNautilus

Loty kosmiczne > Misje CubeSat

Misje satelitów klasy CubeSat

Poniższe zestawienie obejmuje misje zrealizowane w standardzie CubeSat. Pominięte zostały satelity, którewskutek awarii rakiet nośnych nigdy nie trafiły na orbitę. Niektóre z wymienionych obiektów nie są przedsię-wzięciami studenckimi, stąd brak ich w „oficjalnych” katalogach misji CubeSat. Obok krótkiej charakterystykicelu misji, dla lepszej orientacji podana została również przybliżona orbita obiektu oraz jego międzynarodoweoznaczenie.

CUTE I 2003-031E Testowanie rozkładanego panelu z fotoogniwami (bardzo rzadkie rozwiązanie dla CubeSa-tów w rozmiarze 1U); pomiary przyspieszenia, prędkości kątowej i temperatury na pokła-dzie satelity; transmisja danych w różnych protokołach. Satelita dostępny dla radioamato-rów jako CubeSat-OSCAR 55. Orbita: 830×815 km, i=98.7○; Typ: 1U; Instytucja: TokyoInstitute of Technology, Japonia.

XI-IV 2003-031J Testowanie połączeń komunikacyjnych, transmisji telemetrii; weryfikacja działania syste-mów COTS (commercial-off-the-shelves) na orbicie; obrazowanie Ziemi za pomocą matrycyCMOS 128×120 pikseli; część edukacyjna: zdjęcia z satelity są rozsyłane e-mailem; satelitadostępny dla radioamatorów jako CubeSat-OSCAR 57. Satelita działa do dzisiaj, nieprze-rwanie od 9 lat. Orbita: 830×815 km, i=98.7○; Typ: 1U; Instytucja: Tokyo Institute ofTechnology, Japonia.

CanX-1 2003-031H Pełna nazwa: Canadian Advanced Nanospace eXperiment 1. Pierwszy pikosatelita z Ka-nady, przecierał szlaki dla późniejszych, bardziej zaawansowanych konstrukcji. Testowałdwie kamery CMOS: pierwsza, z szerokokątnym obiektywem, dostarczała kolorowych ob-razów Ziemi; druga, monochromatyczna, pełniła rolę czujnika horyzontu i szukacza gwiazd.Równolegle testy: aktywnej stabilizacji trójosiowej (magnetycznej), odbiornika GPS kla-sy COTS, komputera pokładowego. Orbita: 820×835 km, i=98.7○; Typ: 1U; Instytucja:University of Toronto, Kanada.

DTUsat 2003-031C Deorbitacja satelity z wykorzystaniem przewodzącego kabla, rozkładanego w polu magne-tycznym Ziemi (electrodynamic tethers, ETD). Kabel wykonany był z miedzi, miał 450 mi grubości 0.2 mm. Trójosiowa stabilizacja cewkami magnetycznymi; system orientacji ba-zował na trzech magnetometrach i pięciu czujnikach Słońca. Eksperymenty nie powiodłysię, nie nawiązano łączności z satelitą. Orbita: 815×830 km, i=98.7○; Typ: 1U; Instytucja:Danmarks Tekniske Universitet, Dania.

AAU Cubesat 2003-031G Głównym ładunkiem cyfrowa kamera CMOS zdolna dostarczać obrazów o rozmiarze1280×1024 pikseli i 14-bitowej głębi kolorów. Przy orbicie 900 km obrazy miałyby roz-dzielczość około 110 m/piksel. Stabilizacja trójosiowa cewkami magnetycznymi. Systemorientacji oparty na czujnikach Słońca (fotodiody mierzące intensywność promieniowania)i magnetometrach. Eksperymenty nie powiodły się, zawiodła komunikacja z satelitą. Orbi-ta: 815×830 km, i=98.7○; Typ: 1U; Instytucja: Aalborg Universitet, Dania.

QuakeSat 2003-031F Pomiary anomalii elektromagnetycznych poprzedzających trzęsienia Ziemi. Obserwacjeekstremalnie długich fal elektromagnetycznych (ELF, od 3 do 300 Hz) za pomocą roz-kładanego magnetometru o czułości 10 pT. Pomiary w czterech zakresach fal: 0.5-10 Hz,10-150 Hz, 10-1000 Hz, 140 Hz. Orbita: 825×835 km, i=98.7○; Typ: 3U; Instytucja: Stan-ford University i Quakesat LLC, USA.

NCube2 2003-043H Norwegian Cubesat-2. Satelita miał za zadanie odbieranie transmisji z systemu AIS (Auto-mated Identification System), wykorzystywanego do nawigacji morskiej. Jako sygnał AISnadawana miała być również pozycja reniferów, wyposażonych przez studentów w opraco-wane na tę okoliczność nadajniki. Dodatkowym wyposażeniem kamera. Stabilizacja trój-osiowa z wykorzystaniem cewek magnetycznych i gradientu grawitacji. Eksperymenty nieudały się powodu braku łączności z satelitą. Następca NCube-1, którego start nie udał sięz powodu awarii rakiety nośnej. Orbita: 705×685km, i=98.2○; Typ: 1U; Instytucja: NorgesTeknisk-Naturvitenskapelige Universitet, Norwegia.

nr 18 ● 1/2012 20


UWE-1 2005-043C Universitat Wurzburg Eperimentalsatellit-1. Testowanie protokołów TCP, SCTP i HTTPdo transmisji w warunkach kosmicznych (opóźnienia sygnału, szum, wąskie pasma, częstautrata pakietów). Komputer pokładowy oparty na systemie µCLinu×. Orbita: 685×705 km,i=98.2○; Typ: 1U; Instytucja: Universitat Wurzburg, Niemcy.

XI-V 2005-043F Udoskonalona kopia XI-IV, wysłana w kosmos, choć oryginalnie nie było to planowane.Główne zadania: test ogniw fotowoltaicznych opracowanych przez Japońską Agencję Ko-smiczną; obrazowanie Ziemi za pomocą kamery CMOS 320×240 pikseli (standard QVGA);część edukacyjna: zdjęcia z satelity są rozsyłane e-mailem. Pierwszy satelita regularnie pu-blikujący dane telemetryczne w serwisie Twitter. Satelita dostępny dla radioamatorów jakoCubeSat-OSCAR 58. Działa do dzisiaj. Orbita: 680×710 km, i=98.2○; Typ: 1U; Instytucja:University of Tokyo, Japan.

GeneSat-1 2006-058C Pierwsze w pełni automatyczne laboratorium mikrobiologiczne na pikosatelicie. Badaniewpływu mikrograwitacji na organizmy i próba obserwacji procesu ekspresji genów. Prób-ki były umieszczone w dwunastokomorowym, ciśnieniowym pojemniku , wyposażonym wsystem podtrzymywania życia, stabilizacji temperatury oraz zestaw instrumentów pomia-rowych (m.in. diody LED i sensory optyczne). Orbita: 370×370 km, i=91.9○; Typ: 3U;Instytucja: NASA i Santa Clara University, USA.

CP-4 2007-012F Test platform do budowy CubeSatów, w tym systemu trójosiowej stabilizacji i dwukie-runkowej komunikacji cyfrowej z prędkością 1200 bps. W zamyśle projekt standardowejplatformy dla CubeSatów, pozwalającej w przyszłości na szybkie integrowanie różnychładunków. Eksperymenty nie powiodły się z powodu problemów z komunikacją. Misja du-blowała nieudany lot CP2 (stad czasem nazywana CP2.1). Orbita: 800×650 km, i=98.0○;Typ: 1U; Instytucja: California Polytechnic State University, USA.

AeroCube-2 2007-012R Misja komercyjna, testująca: miniaturowe kamery CMOS, system ładowania baterii lito-wych. Komunikacja przez antenę dookólną (nie było żadnych anten rozkładanych). Satelitadziałał bardzo krótko – zawiódł system zasilania i baterie uległy rozładowaniu. Orbita:650×775km, i=97.9○○; Typ: 1U; Instytucja: Aerospace Corporation, USA.

CSTB-1 2007-012F CubeSat TestBed 1, komercyjny satelita Boeinga. Testowanie systemów o minimalnymzużyciu energii elektrycznej: komputera pokładowego, kamer CMOS i systemu orienta-cji. Kamera pracowała w zakresie widzialnym, dostarczając obrazów o rozmiarze 640×480pikseli. Dwa niezależne radia, stabilizacja cewkami magnetycznymi. Orbita: 650×770 km,i=97.9○; Typ: 1U; Instytucja: Boeing Company, USA.

MAST 2007-012K Misja komercyjna, testująca w warunkach kosmicznych przewodzącą linkę (tether): systemrozwijania linki oraz jej odporność na erozję i zderzenia z mikrometeoroidami i kosmicznymiśmieciami. Linka łączyła trzy jednojednostkowe CubeSaty: Gadget, Ted i Raplh. Pierwszybył satelitą centralnym odpowiadającym za rozwijanie i zwijanie linki, oraz monitorującymjej stan poprzez wizualną inspekcję. Dwa pozostałe, na końcach linki, mieściły w sobie samprzewód o kilometrowej długości. Orbita: 650×785 km, i=97.9○; Typ: 3×1U; Instytucja:Tethers Unlimited, USA.

CP-3 2007-012N Testowanie technik orientacji i stabilizacji z wykorzystaniem wbudowanych w ścianki Cu-beSata cewek magnetycznych i magnetometrów oraz kamery. Kamera nie dostarczyła anijednego obrazu, komunikacja z satelitą napotkała problemy. Orbita: 650×800 km, i=98.0○;Typ: 1U; Instytucja: California Polytechnic State University, USA.

CAPE-1 2007-012P Cajun Advanced Picosatellite Eperiment-1. Testowanie łączności Ziemia-satelita oraztransmisja danych gromadzonych na pokładzie obiektu. W zakresie technologii Cube-Sat: test rozkładanego panelu z fotoogniwami. Przede wszystkim cele edukacyjne. Orbita:650×800 km, i=98.0○; Typ: 1U; Instytucja: University of Louisiana, USA.

Libertad-1 2007-012M Pierwszy narodowy satelita Kolumbii. Przede wszystkim cele edukacyjne – wyszkolenieinżynierów. Satelita nie posiadał fotoogniw, zasilany był jedynie z baterii, co ograniczyłoczas funkcjonowania do kilku tygodni. Brak szczególnego technologicznego lub naukowegocelu misji. Orbita: 660×790 km, i=98.0○; Typ: 1U; Instytucja:Universidad Sergio Arboleda,Kolumbia.

21 AstroNautilus


CanX-2 2008-021H Testowanie technologii przewidzianych dla misji CanX-5 i CanX-6, w tym napędu silni-kowego (zasilanie gazowe fluorkiem siarki) i systemów kontroli orientacji (dokładność jed-nego stopnia; wspomagane kamerami CMOS). Równocześnie realizowane były obserwacjenaukowe. Za pomocą techniki GPS wykonywane były sondaże temperatury i wilgotno-ści w atmosferze. Przy pomocy spektrometru podczerwieni badana była zawartość gazówcieplarnianych w atmosferze. Rozdzielczość przestrzenna danych wynosiła 1 km. Orbita:620×640 km, i=97.8○; Typ: 3U; Instytucja: University of Toronto, Kanada.

Delfi-C3 2008-021G Test dwóch przemysłowych rozwiązań technologicznych: fotoogniw opracowanych przezduńską firmę Dutch Space oraz autonomicznego, bezprzewodowego czujnika Słońca firmyTNO Science and Industry. Satelita miał rozkładane cztery duże panele fotoogniw, nieposiadał baterii. Orbita: 620×640 km, i=97.2○; Typ: 3U; Instytucja: Technische UniversiteitDelft, Holandia.

AAUsat-2 2008-021F Niósł na pokładzie czujnik promieniowania opracowany przez Duńskie Narodowe CentrumKosmiczne. Czujnik oparty był o kryształ CdZnTe, ważył mniej niż 5 gramów. Pozwalałmonitorować promieniowane w zakresie od 5 do 300 keV z rozdzielczością 3 keV przy energii60 keV. Orbita: 615×635 km, i=98.0○; Typ: 1U; Instytucja: Aalborg Universitet, Dania.

Compass One 2008-021E Test technologii związanej z misjami klasy CubeSat. Weryfikacja kamery do obrazowaniaZiemi, dostarczającej zdjęć o rozmiarze 640×480 pikseli; testowanie odbiornika GPS po-chodzącego z Niemieckiej Agencji Kosmicznej; ocena funkcjonalności systemu stabilizacjitrójosiowej w oparciu o cewki magnetyczne. Satelita dostarczył obrazów Ziemi, jednakbyły one przeeksponowane, stąd mało czytelne. Orbita: 620×640 km, i=98.0○; Typ: 1U;Instytucja: Fachhochschule Aachen, Niemcy.

SEEDS-2 2008-021J Space Engineering EDucation Satellite-2. Zasadniczym celem misji było poprawne odbie-ranie danych telemetrycznych poprzez radiotransmisje sygnału CW (Continuous Wave)i FM. Satelita wyposażony był w zestaw detektorów określających środowisko kosmicznei warunki panujące na pokładzie. Dla radioamatorów był dostępny jako Cubesat Oscar-66.Orbita: 620×640 km, i=98.0○; Typ: 1U; Instytucja: Nihon University, Japonia.

AeroCube-3 2009-028E Trzecia, lecz pierwsza udana, misja CubeSat firmy Aerospace Corporation. Celem misjibył test kamer do śledzenia Ziemi i Słońca, planowanych jako element systemów nawi-gacji przyszłych satelitów. Dodatkowym ładunkiem był balon o średnicy 60 cm. Za jegopomocą zamierzano dokonać przyspieszonej deorbitacji. Balonu nie udało się nadmuchać.W pierwszej fazie misji satelita pozostawał połączony z ostatnim stopniem rakiety nośnejza pomocą 60-metrowej linki. Wykonywał w tym czasie zdjęcia rakiety za pomocą kame-ry z matrycą o wymiarze 640×480 pikseli. 6 stycznia 2011 satelita spłonął w atmosferze.Orbita: 430×460 km, i=93.5○; Typ: 1U; Instytucja: Aerospace Corporation, USA.

Hawksat-1 2009-028D Test technologii dla misji klasy CubeSat, rozwijanych z myślą o przyszłych komercyjnychmisjach. Na pokładzie był również ładunek „znanej firmy z branży aerokosmicznej”, jednakszczegółów ani nazwy firmy nigdy oficjalnie nie podano. Wiadomo jedynie, iż eksperymentdotyczył eksponowania materiałów na działanie czynników kosmicznych. 4 września 2011spłonął w atmosferze. Orbita: 430×460 km, i=40.5○; Typ: 1U; Instytucja: Hawk Institutefor Space Sciences, USA.

Pharmasat-1 2009-028B Kontynuacja badań biologicznych misji GeneSat-1, realizowanych w ramach programu NA-SA MicroSat Free Flyer. Za pomocą sensora optycznego obserwowano rozwój drożdży,w czasie misji na bieżąco odżywianych cukrem. Testowanie rozwiązań technologicznychzapewniających kontrolę warunków termicznych dla eksperymentu. Orbita: 380×385 km,i=40.5○; Typ: 3U; Instytucja: NASA i Santa Clara University, USA.

CP-6 2009-028C Test technologii, szczególnie systemu orientacji i stabilizacji wykorzystujących cewki ma-gnetyczne i magnetometry. Drugorzędnym celem obserwacje Ziemi za pomocą dwóch kamer(obrazów nie udało się uzyskać). Na zakończenie misji próba przyspieszonej deorbitacji zapomocą przewodzącej linki poruszającej się w polu magnetycznym Ziemi (electrodynamictether). Eksperyment deorbitacji realizowany przez Naval Research Laboratory. 6 paździer-nika 2011 satelita spłonął w atmosferze. Orbita: 425×460 km, i=40.5○; Typ: 1U; Instytucja:California Polytechnic State University, USA.

nr 18 ● 1/2012 22


SwissCube 2009-051B Pierwszy narodowy satelita Szwajcarii. Celem misji obserwacje poświaty atmosferycznej –efektu fotoluminescencji w następstwie rekombinacji atomów tlenu. Obserwacje realizowanesą za pomocą teleskopu o pięciocentymetrowej ogniskowej i detektora czułego na promie-niowanie w zakresie 767 nm. Uzyskiwane obrazy mają rozmiar 188×120 pikseli. Satelitawyposażony jest również w magnetometr, sześć detektorów Słońca, trójosiowy żyroskop.Orbita: 725×750 km, i=98.3○; Typ: 1U; Instytucja: Ecole Polytechnique Federale de Lau-sanne, Szwajcaria.

BeeSat 2009-051C Berlin Experimental and Educational Satellite. Test miniaturowych kół zamachowych(20×20×15 mm), stworzonych z myślą o stabilizacji pikosatelitów. Orientacja i stabilizacjauzyskiwane są za pomocą sześciu detektorów Słońca, dwóch magnetometrów, trzech żyro-skopów i sześciu cewek magnetycznych. Dodatkowym wyposażeniem kamera dostarczającaobrazów o rozmiarze 640×480 pikseli. Orbita: 725×750 km, i=98.3○; Typ: 1U; Instytucja:Technische Universitat Berlin, Niemcy.

UWE-2 2009-051D University Wurzburg’s Eperimental satellite 2. Test technik i algorytmów określającychstatus satelity i jego orientację oraz optymalizacja protokołów internetowych do warunkówkosmicznych. Stabilizacja pasywna, dwuosiowa (magnetyczna). Orientacja określana z po-mocą żyroskopu, sześciu czujników Słońca, akcelerometru. Orbita: 725×750 km, i=98.3○;Typ: 1U; Instytucja: Universitat Wurzburg, Niemcy.

ITU-pSAT-1 2009-051E Istanbul Technical University PicoSATellite. Pierwszy turecki pikosatelita. Testuje systemorientacji satelity (akcelerometr, magnetometr) i pasywnej stabilizacji (magnesy AlNiCo;dokładność stabilizacji rzędu 15 stopni). Satelita posiada także kamerę CMOS – obrazymają rozmiar 640×480 pikseli. Orbita: 726×750 km, i=98.3○; Typ: 1U; Instytucja: IstanbulTeknik Universitesi, Turcja.

KSat 2010-020A Znany też pod nazwą K-Sat (Kagoshima Satellite). Misja miała na celu eksperymenty w za-kresie teledetekcji: pomiary ilości pary wodnej w atmosferze w zakresie mikrofalowym. Nieudało się nawiązać łączności z satelitą. Obiekt spłonął w atmosferze 28 czerwca 2010 roku.Orbita: 290×305 km km, i=30.0○; Typ: 1U; Instytucja: Kagoshima University, Japonia.

Waseda Sat 2 2010-020B Wykorzystanie oporu aerodynamicznego do stabilizacji satelity poprzez system rozkłada-nych paneli. Testowanie komunikacji poprzez kody QR, które po wyświetleniu na paneluLED miały być czytane przez satelitę. Nie nawiązano łączności z satelitą. Waseda Sat 2spłonął w atmosferze 12 lipca 2010. Orbita: 290×305 km, i=30.0○; Typ: 1U; Instytucja:Waseda University, Japonia.

Negai*” 2010-020C Testowanie na orbicie procesorów opartych o bezpośrednio programowalne macierze bra-mek (Field Programmable Gate Array, FPGA). W ramach misji edukacyjnej satelita niesiena pokładzie nazwiska Japońskich dzieci, którym wysłane będą zdjęcia wykonane przez sa-telitę. Orbita: 290×305 km, i=30.0○; Typ: 1U; Instytucja: Soka University, Japonia.

StudSat 2010-035B Głównym zadaniem misji są obserwacje Ziemi. Wykorzystana w tym celu jest monochro-matyczna kamera CMOS, dostarczająca obrazów o wymiarze 664 × 504 pikseli. Kamerawyposażona jest w optykę o ogniskowej 5 cm, polu widzenia 5.6 stopnia. Przy zakłada-nej orbicie przekłada się to na dane o rozdzielczości przestrzennej około 90-100 m/piksel.Kontrola nad systemem obrazowania pozwala dostroić m.in. czas integracji oraz rozmiaraktywnej części matrycy. Przed transmisją obrazy są kompresowane do formatu JPEG2000.Orbita: 625×645 km, i=98.1 ○; Typ: 1U; Instytucja: Studsat Consortium i ISRO, Indie.

TiSat-1 2010-035E Ticino Satellite-1. Eksperyment polegający na badaniu degradacji przewodów w warunkachkosmicznych. Wybrane materiały eksponowane są na działanie tlenu atomowego, występu-jącego w górnych warstwach atmosfery. Orbita: 620×640 km, i=98.1○; Typ: 1U; Instytucja:Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana, Szwajcaria.

NanoSail-D2 2010-062L Misja NASA testująca żagiel jako technikę deorbitacji satelitów. Po rozłożeniu żagiel miałpowierzchnię 10 metrów kwadratowych, a sama procedura rozkładania trwała około 5 se-kund. NASA zorganizowała konkurs fotograficzny, oferując 500 USA za zdjęcie satelityz rozłożonym żaglem na orbicie. 17 września 2011 NanoSail-D2 wszedł w atmosferę i uległzniszczeniu. Orbita: 325×650 km, i=97.5○; Typ: 3U; Instytucja: NASA, USA.

23 AstroNautilus


RAX-1 2010-062B Radio Aurora Explorer. Obserwacje z zakresu fizyki jonosfery – badania anomalii ma-gnetycznych, będących efektem lokalnego zagęszczenia plazmy (field-aligned irregularities,FAI). Obserwacje sprzężone z pomiarami naziemnymi. Pierwsza misja klasy CubeSat, którauzyskała finasowanie amerykańskiej Narodowej Akademii Nauki (w pewnym sensie odpo-wiednik polskiego Narodowego Centrum Nauki). Orbita: 650×650 km, i=72.0○; Typ: 3U;Instytucja: University of Michigan, USA.

O/OREOS 2010-062C Organics and/or Organisms Exposure to Orbital Stresses. Głównym zadaniem prowadzeniebadań biologicznych w warunkach mikrograwitacji. Dodatkowo na zakończenie misji testsystemu deorbitacji, polegający na rozłożeniu paneli z folią mylarową, zwiększających po-wierzchnię satelity (wzrost oporu aerodynamicznego). Orbita: 650×650 km, i=72.0○; Typ:3U; Instytucja: NASA, USA.

Mayflower 2010-066J Dwa CubeSaty połączone ze sobą we wspólnej misji. Testowane były rozkładane panelefotoogniw, dające zasilanie o maksymalnej mocy 48 W. Satelita wyposażony był równieżw system napędowy. Obiekt spłonął w atmosferze 22 grudnia 2010. Orbita: 273×300 km,i=34.5○; Typ: 3U; Instytucja: Northrop Grumman i University of Southern California,USA.

Perseus 0-3 2010-066D,E,G,H

Cztery satelity, w przypadku których nie ujawniono ani szczegółów technicznych, ani ce-lu misji. Prawdopodobnie badania z zakresu fizyki przestrzeni kosmicznej (jonosfera) lubpromieniowania kosmicznego. Cała czwórka spłonęła w atmosferze między 30 i 31 grudnia2010. Orbita: 280×310 km, i=34.5○; Typ: 1.5U; Instytucja: Los Alamos National Labora-tory, USA.

QbX-1,-2 2010-066B,F

Para satelitów (QbX-1,-2) stworzonych przez Departament Obrony USA w ramach pro-gramu Colony. Szczegóły misji nie są znane. Nieoficjalnie wiadomo jedynie, iż testowanebyły rozkładane panele z fotoogniwami i dostarczone przez Naval Research Laboratorysystemy komunikacji. Satelity spłonęły w atmosferze na początku stycznia 2011. Orbita:280×310 km, i=34.5○; Typ: 1U; Instytucja: National Reconnaissance Office, USA.

SMDC-ONE 2010-066C Space Missile Defense Command - Operational Nanosatellite Effect. Wojskowi sprawdzalimożliwość taniej i szybkiej budowy niewielkich satelitów (prace zajęły im około pół roku).W czasie misji testowano komunikację, przesyłając pakiety danych z naziemnych sieci mo-nitoringu. Testowano również przekaz wiadomości i głosu w czasie rzeczywistym międzysystemami łączności taktycznej. Orbita: 280×310 km, i=34.5○; Typ: 3U; Instytucja: SiłyZbrojne, USA.

Jugnu 2011-058B Pierwszy indyjski nanosatelita. Głównym celem obrazowanie Ziemi w bliskiej podczerwieni.Satelitę wyposażono w kamerę umożliwiającą uzyskiwanie obrazów o wielkości 640×480pikseli i 10-bitowej rozdzielczości radiometrycznej. Rozdzielczość przestrzenna zdjęć sięgaokoło 160 m/piksel przy zakładanej orbicie. W polu widzenia znajduje się obszar o wielkości100×75 km. Dodatkowo testowany był system orientacji. Orbita: 850×870 km, i=20.0○; Typ:3U; Instytucja: Indian Institute of Technology, Indie.

DICE-1,-2 2011-061C,D

Dynamic Ionosphere CubeSat Eperiment. Para satelitów (DICE-1, -2) tworzących formacjędo badania zmian gęstości plazmy wokół Ziemi, wywołanych burzami magnetycznymi.Każda z sond wyposażona jest w parę sond Langmuira (pomiar gęstości plazmy) orazczujnik pola elektrycznego. Orbita: 465×820 km, i=101.7○; Typ: 1.5U; Instytucja: UtahState University, USA.

RAX-2 2011-061G Radio Aurora Explorer-2. Obserwacje z zakresu fizyki jonosfery – badania anomalii ma-gnetycznych, będących efektem lokalnego zagęszczenia plazmy (field-aligned irregularities,FAI). Obserwacje sprzężone z pomiarami naziemnymi oraz pomiarami bliźniaczego satelityRAX-1. Orbita: 460×815 km, i=101.7○; Typ: 3U; Instytucja: University of Michigan, USA.

AubieSat-1 2011-061B Naukowym celem misji są pomiary średniej gęstości elektronów w jonosferze, wyznacza-nej wzdłuż linii satelita-stacja naziemna. Wykorzystane zostanie zjawisko Faradaya – ob-rót płaszczyzny polaryzacji promieniowania elektromagnetycznego w czasie jego przejściaprzez atmosferę. Źródłem liniowo spolaryzowanego promieniowania są anteny AubieSat-1.Orbita: 456×810 km, i=101.7○; Typ: 1U; Instytucja: Auburn University, USA.

nr 18 ● 1/2012 24


E1P-U2 2011-061E Misja historyczno-edukacyjna. Kopiuje eksperyment z pierwszego sztucznego satelity USA,w czasie którego van Allen odkrył pasy radiacyjne Ziemi, nazwane jego nazwiskiem. Napokładzie EiP-F2 zainstalowano miniaturowy licznik Geigera-Mullera, zdolny do rejestracjielektronów o energii powyżej 60 keV. Orbita: 455×810 km, i=101.7○; Typ: 1U; Instytucja:Montana State University, USA.

M-Cubed 2011-061F Michigan Multipurpose Minisat. Głównym zadaniem misji jest wykonanie średniorozdziel-czego (200 m/piksel) obrazu Ziemi, na którym co najmniej 60% powierzchni przypadniena ląd, a zachmurzenie będzie mniejsze niż 20%. Tak zdefiniowany cel ma zostać osiągnię-ty przy pomocy pokładowej kamery CMOS o efektywnej ogniskowej 9.6 mm i rozmiarzeobrazu 1600×1200 pikseli. Dane z kamery zostaną poddane obróbce na pokładzie poprzezpodsystem COVE (CubeSat On-Board Processing Validation E×periment), dostarczonyprzez JPL. Orbita: 455×810 km, i=101.7○; Typ: 1U; Instytucja: University of Michigan,USA.

▴ Złożona konstrukcja CubeSata typu 3U: Delfi-C3 (Rys. TUD).

25 AstroNautilus

Wyzwania > Kosmiczne śmieci

Ryc. ESA

Kosmiczny śmietniktekst: Andrzej Kotarba

Śmieci pojawiają się wszędzie tam, gdzie dociera człowiek. Jest ich tym więcej, im bardziej rozwinięta cywilizacja.Nic więc dziwnego, że śmieci pojawiły się i w kosmosie, na ziemskiej orbicie. Przybywa ich w coraz szybszymtempie, co rodzi zagrożenie dla funkcjonowania satelitów oraz życia astronautów. Czym są i skąd się biorąkosmiczne śmieci, jak je obserwujemy i jak możemy sobie z nimi poradzić?

nr 18 ● 1/2012 26


Patrząc w pogodą noc na rozgwieżdżone niebodostrzeżemy sporo przelatujących satelitów. Niebędzie ich wiele – może kilkanaście, może kilka-

dziesiąt. To naturalnie zaledwie ułamek tego, co fak-tycznie krąży nad naszymi głowami. A krąży napraw-dę wiele – według szacunków Błękitną Planetę obiegaponad pół miliona sztucznych księżyców o co najmniejcentymetrowej średnicy! Szesnaście tysięcy jest na tyleduże (ponad 10 cm), iż daje się regularnie śledzić i ka-talogować. Co ciekawe, 95% tej populacji to obiektynikomu i niczemu nie służące – kosmiczne śmieci. Każ-dy z nas ma ogólne wyobrażenie „śmieci ziemskich”,ale czym są śmieci kosmiczne?

W pierwszej kolejności są to satelity. Każdy z sate-litów wysyłany jest na orbitę, by realizować określonezadania: obserwować Ziemię, szpiegować przeciwników,transmitować sygnał nawigacyjny, obserwować gwiaz-dy, itd. Gdy zadanie zostaje wykonane lub nie możebyć ukończone z powodu awarii, satelita staje się bez-użyteczny. Czasami nie ma z nim łączności, nie możnaw żaden sposób kontrolować jego lotu. Coś, co było wy-rafinowaną aparaturą, staje się nic niewartym złomem.Zużyte satelity to około 16% skatalogowanych kosmicz-nych śmieci.

W przestrzeń kosmiczną wynoszone są nie tylko sate-lity, ale i ostatnie stopnie rakiet nośnych. Wszak to nanich spoczywa obowiązek rozpędzenia się do prędkościgwarantującej satelizację. Jeśli po oddzieleniu ładun-ku rakieta nie wykona manewru deorbitacji, pozostajew kosmosie i staje się śmieciem. W taki sposób powsta-ło około 12% skatalogowanych śmieci kosmicznych.

Wyeksploatowane satelity lub stopnie rakietnośnych nie są tak do końca martwe. Cały czas od-działuje na nie wybitnie nieprzyjazne środowisko ko-smiczne. Zbiorniki paliwa mogą się rozszczelnić, reszt-ki paliwa eksplodować, podobnie jak pokładowe bate-rie. Wybuch baterii uznawany jest za najbardziej praw-dopodobną przyczynę fragmentacji nieczynnych sateli-tów NOAA-11 (październik 2011) i NOAA-12 (listopad2010). System napędowy był natomiast przypuszczal-ną przyczyną rozpadu ostatnich stopni rakiety Protonw sierpniu i listopadzie 2011. Podobne sytuacje mająmiejsce kilka razy w roku. Niestety, w ich wyniku z jed-nego śmiecia robi się kilka, a jak zaraz zobaczymy, ilośćma tu większe znaczenie, niż wielkość.

Najefektywniejszym sposobem tworzenia śmieci ko-smicznych są zderzenia. Każdego dnia jakaś para sa-telitów przelatuje koło siebie w odległości kilku kilo-metrów. Ryzyko zderzenia jest niewielkie (jak jedendo dziesiątków milionów), ale nie zerowe, zważywszy,że orbity nie zawsze są bardzo precyzyjnie wyznaczo-ne. 10 lutego 2009 niefunkcjonujący Kosmos-2251 miał

▴ Bolesna pamiątka po spotkaniu z kosmicznymi śmieciami– uszkodzone panele słoneczne Kosmicznego TeleskopuHubble’a. Największe z widocznych uszkodzeń to pozostałośćzderzenia, w czasie którego fotoogniwo zostało przebitena wylot. Analogiczne uderzenie np. w obiektyw satelityteledetekcyjnego zakończyłoby jego misję (Fot. ESA).

przelecieć w odległości 584 metrów obok działającegoIridium 33. W rzeczywistości dystans był o 584 metrymniejszy i obydwa obiekty zderzyły się z prędkością po-nad czterdziestu tysięcy kilometrów na godzinę! Efek-tem kolizji było nie tylko wyłączenie Iridium z opera-cyjnej służby, ale przede wszystkim stworzenie chmurykosmicznych śmieci. Tysiąc z nich miało wielkość po-nad 10 cm, a fragmentów mniejszych było dużo, dużowięcej.

Do zaśmiecania orbity przyczyniają się również woj-skowi, testując broń antysatelitarną: z lądu, wody bądźpowietrza wystrzeliwują pocisk rakietowy zdolny się-gnąć orbity. Pocisk nie musi być uzbrojony, gdyż samaenergia kinetyczna zderzenia jest tak duża, iż trwaleuszkadza cel (satelitę). Autorami najbardziej znane-go testu broni antysatelitarnej są Chińczycy. 11 stycz-nia 2007 postanowili zestrzelić własnego, wysłużonegosatelitę meteorologicznego Fengyun-1C. Test się udał.Niestety w ciągu jednej chwili liczba kosmicznych śmie-ci wzrosła aż o jedną czwartą, generując przynajmniejdwa razy więcej śmieci, niż zderzenie Iridium-Kosmosa.

27 AstroNautilus


1

2

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17 Liczba kosmicznych œmieci - w tysi¹cach obiektów

0

Wszystkie

Satelity

Rakiety noœne

Zwi¹zane z realizacj¹ misji

Fragmentacja obiektów

Chińska próba spotkała się z oburzeniem całego świata.Nie tyle ze względu na sam fakt jej przeprowadzenia, cowybitnie nieprzemyślany wybór celu. Fengyun-1C po-ruszał się po niemal kołowej orbicie okołobiegunowej,na wysokości 860 km. To typ orbity niezwykle popular-ny dla wszelkiego rodzaju satelitów obserwujących Zie-mię (wojskowych, meteorologicznych, naukowych, ko-mercyjnych). Stworzone przez Chińczyków śmieci sta-ły się zagrożeniem dla dziesiątków strategicznych sa-telitów teledetekcyjnych, w tym także pochodzącychz Państwa Środka.

Jak poprawnie przeprowadzać testy broni antysate-litarnej pokazali dwa lata później Amerykanie, kieru-jąc swoją rakietę na USA-193. Był to uszkodzony sa-telita szpiegowski armii USA, mający w ciągu najbliż-szych tygodni w sposób niekontrolowany zejść z orbity.A że miejsce upadku trudno było przewidzieć, pod pre-tekstem minimalizowania ryzyka uderzenia w obszarzamieszkały, wojskowi postanowili na USA-193 zapo-lować. W przeciwieństwie do Chińczyków strzelali doobiektu, gdy ten był już względnie nisko – 240 km nadpowierzchnią Ziemi. Pod zderzeniu powstało blisko ty-siąc fragmentów, jednak wszystkie poruszały się po or-bicie niskiej i rok później nie było po nich śladu. Pozo-stałości Fengyun-1C będą nam natomiast towarzyszyćprzez dekady.

Około 60% kosmicznych śmieci to efekt samoczyn-nych rozpadów satelitów, zderzeń i testów wojskowych.

Ponad połowa tych obiektów to pozostałości tylkodwóch wydarzeń: zestrzelenia Fengyun-1C i zderzeniaKosmos-Iridium.

Populacje kosmicznych śmieci uzupełniają obiektyoddzielające się od satelitów w czasie rutynowego prze-biegu misji. Mogą to być np. pojemniki ze śmieciamiwyrzucone ze stacji kosmicznej, zużyte skafandry, róż-nego rodzaju osłony. Jednym z ciekawszych śmieci byłszwedzki aparat fotograficzny Hasselblad, przypadko-wo upuszczony przez Michaela Collinsa w czasie mi-sji Gemini 10 (rok 1966). Skandynawowie żartowali, iżw taki sposób stali się posiadaczami pierwszego szwedz-kiego satelity. W 2001 roku pracujący na zewnątrz ISSastronauta Jim Voss przez nieuwagę upuścił jedno z na-rzędzi. Siedem lat później podobna przygoda spotkałaastronautkę Heide Stefanyshyn-Piper – pozbyła się ca-łej torby, wartej jedyne sto tysięcy dolarów. Problememnie była jednak wartość straty, ale zagrożenie, jakieupuszczone narzędzia niosą dla stacji i astronautów.

Niebezpieczeństwo wynika z prędkości, z jaką poru-szają się kosmiczne śmieci. W czasie zderzeń może onaprzekraczać 9-10 km/s. Energia kinetyczna tak szyb-kich ciał jest bardzo duża już przy niewielkiej masieobiektów. Jeśli porównamy ze sobą pocisk wystrzelonyz pistoletu (10 gram, 400 m/s) i kawałek kosmicznegozłomu (10 gram, 10 km/s), energia kinetyczna poci-sku będzie ponad sześćset razy mniejsza, niż energiakosmicznego śmiecia, nawet jeśli będzie to długopis.

nr 18 ● 1/2012 28


▴ Amerykańska antena z szykiem fazowym. Wypatrujewrogich pocisków balistycznych, jak również wykrywaoraz śledzi położenie satelitów i kosmicznych śmieci (Fot.Departament Obrony USA).

Jeśli na kursie kolizyjnym znajdą się teraz satelitai śrubka... ten pierwszy może zostać poważnie uszko-dzony. Na początku 2002 roku, trzy miesiące po starcie,coś niepokojącego zaczęło się dziać z satelitą Jason-1.Na chwilę stracił orientację, pojawiły się problemy zasi-lania z lewego panelu fotoogniw, w okolicy zauważonodwa nowe obiekty. W ubiegłym roku już nieaktywnysatelita GOES-10 w tajemniczy sposób błyskawicznieobniżył swoją orbitę o 20 km. W obydwu przypadkachprzypuszcza się, że winowajcami były jakieś obiektyuderzające w satelity. Trudno powiedzieć, czy kosmicz-ne śmieci, czy też meteoroidy. Podobnych zajść byłoznacznie więcej i za częścią na pewno stały resztki in-nych satelitów.

Przed mniejszymi śmieciami można próbować sięosłonić. Jednak każdy system ochronny oznacza do-datkową masę, którą trzeba zabrać na orbitę, chociaż-by kosztem paliwa. Z założenia osłaniani są zawszeastronauci. Poszycie Międzynarodowej Stacji Kosmicz-nej (ISS) zawiera warstwy aluminium i kevlaru, przyj-mujące mikrometeoroidy i śmieci mniejsze niż centy-metr. Przed dużymi śmieciami trzeba uciekać.

Średnio raz w roku ISS zmuszana jest do zmianyorbity. W marcu 2011 ISS wykonała unik przed 10-15 centymetrowym fragmentem ze zderzenia Iridium-Kosmos. Trzy miesiące później 725 metrów od stacjiprzelatywał obiekt, który dostrzeżono zbyt późno, by

zmienić orbitę ISS. Astronauci musieli przerwać pracei schronić się w Sojuzach, gotowi do powrotu na Ziemię,gdyby stacja została trafiona.

Kolizji starają się unikać także satelity. Każdego dniapojawia się kilkadziesiąt ostrzeżeń przed potencjalnymzderzeniem, tj. zawsze gdy dwa obiekty mają się zbli-żyć na mniej, niż 5 km. Sama tylko konstelacja Iri-dium jest alarmowana kilkaset razy w miesiącu. Gdy-by nie ostrzeżenia, być może nie funkcjonowałby jużjeden z najcenniejszych satelitów NASA badający kli-mat — Terra. W lipcu 2007 w jego kierunku pędzi-ła jedna z pozostałości Fengyun-1C (siedmioprocento-we ryzyko uderzenia). Wystarczyło uruchomienie silni-ków Terra na niecałe półtorej sekundy i satelita znalazłsię 1300 metrów wyżej, redukując zagrożenie do zera.Przed śmieciami uciekać musiał również drugi flagowyokręt NASA — satelita Aqua. Podobnie PARASOL,Landsat 7, EO-1, CloudSat. W 2009 roku unik przedśmieciem z ISS wykonywać musiał wahadłowiec.

Aby uniknąć kolizji trzeba dokładnie wiedzieć coi gdzie się znajduje. Prym w monitoringu obiektów naorbicie wiodą Amerykanie i ich sieć kosmicznego nad-zoru (US Space Surveillance Network, US SSN). Siećskłada się z kilkunastu obserwatoriów rozsianych po ca-łym świecie. Część z nich to stacje obserwacji optycz-nych (np. Diego Garcia na Oceanie Indyjskim, bazaMorón w Hiszpanii, stacja Maui na Hawajach). Każ-da ze stacji dysponuje trzema teleskopami i wyposaże-niem pozwalającym na obserwacje w zakresie widzial-nym, bliskiej i dalekiej podczerwieni. Równolegle doteleskopów pracują radary tradycyjne, skanujące do-wolny fragment nieba (np. stacja na atolu Kwajalein)oraz radary z szykiem fazowym (stacje w bazach woj-skowych Cavalier w Północnej Dakocie i Eglin na Flo-rydzie).

Instrumenty US SSN pozwalają na stałe śledzenieobiektów „dużych”, czyli większych niż 10 cm. Niektó-re detektory są jednak w stanie wykrywać fragmentyrakiet i satelitów nawet o centymetrowej średnicy, alete nie trafiają do oficjalnych katalogów, choć naturalniestanowią ogromne zagrożenie dla satelitów i astronau-tów. Detekcja obiektów najmniejszych jest łatwiejsza,gdy znajdują się one bliżej Ziemi, do kilkuset kilome-trów. Im dalej, tym trudniej: dziesięciocentymetrowyśmieć na orbicie geostacjonarnej (35000 km od Ziemi)jest już niezauważalny.

Śledzenie kosmicznych śmieci oraz unikanie zderzeńto zajęcia absorbujące czas i środki. Byłoby idealnie,gdyby śmieci w ogóle nie istniały. Jak się ich pozbyć?

W pewnym stopniu kosmos oczyszcza się sam. Wieleobiektów ma ograniczony czas życia, wynikający z wy-sokości orbity, po jakiej się poruszają. Gdy jest ona

29 AstroNautilus


▴ Projektowanie satelitów obejmuje również przygotowanie ich na zderzenia z kosmicznymi śmieciami. Błysk widoczny nazdjęciu powyżej, to efekt uderzenia w makietę satelity pociskiem, pędzącym z prędkością 27000 km/h. Testy prowadzoneprzez NASA Ames Research Center (Fot. NASA).

niska, śmieci „zahaczają” o atmosferę, a ta je wyhamo-wuje, co prowadzi do samoczynnej deorbitacji. W ta-ki sposób żywot zakończył pierwszy sztuczny satelitaZiemi. Sputnik-1 poruszał się po orbicie z perygeumna wysokości zaledwie 215 km (apogeum 940 km) i potrzech miesiącach od wystrzelenia, okrążywszy Ziemię1440 razy, spłonął w atmosferze. Wystrzelony pół ro-ku później amerykański Vanguard I, czwarty w histo-rii sztuczny satelita Ziemi, trafił na orbitę z perygeum650 km (apogeum 3970 km). Tam wpływ atmosferyjest śladowy, stąd Vanguard pozostaje w kosmosie dodzisiaj, będąc najstarszym kosmicznym śmieciem. Ty-tuł zachowa jeszcze przez dwieście lat, gdyż dopiero potakim czasie ulegnie samoczynnemu zniszczeniu.

Deorbitację można jednak przyspieszyć. Są dwie za-sadnicze możliwości: pasywna i aktywna. Pierwsza po-lega na nasileniu oporu aerodynamicznego atmosferyprzez zwiększenie powierzchni obiektu. Gdy satelitawychodzi z użytkowania rozkłada żagiel, balon lub innąstrukturę o dużym przekroju poprzecznym, w efekcieczego wzrasta opór stawiany przez śladową atmosfe-rę. Obiekt przyspiesza obniżanie orbity i zamiast prze-

bywać w kosmosie np. dziesięć lat, spada na Ziemięw przeciągu kilkunastu miesięcy (dokładne wartości za-leżą od satelity i orbity). Czas i miejsce deorbitacji sąprzypadkowe. Jeśli chcemy mieć na nie wpływ koniecz-na jest deorbitacja aktywna. W tym przypadku zmianaprędkości jest konsekwencją precyzyjnie zaplanowane-go odpalenia silników manewrowych satelity. Parame-try manewru dobierane są tak, by ewentualny upadekszczątków na powierzchni Ziemi nastąpił poza obsza-rami zamieszkałymi. Popularnym miejscem jest Cmen-tarzysko Satelitów – obszar na Oceanie Spokojnym,na południowy-wschód od Nowej Zelandii. Tu trafia-ją statki transportowe dla ISS, wcześniej dla Mira, jaki stacja Mir sama w sobie.

Aktywnie deorbitować można w zasadzie każdego sa-telitę, pod warunkiem, iż dysponujemy wystarczającąilością paliwa. Satelitom geostacjonarnym manewr takizupełnie się nie kalkuluje. Angażowałby zapasy paliwapozwalające na kilka miesięcy normalnego funkcjono-wania. Żaden z operatorów nie skróci czasu operacyjnejsłużby tylko z takiego powodu (jest to równoznaczneze stratą milionów dolarów).

nr 18 ● 1/2012 30


▴ Wahadłowiec na orbicie obserwowany w niskiej rozdziel-czości europejskim radarem TIRA (Tracking and ImagingRadar). Europejska Agencja Kosmiczna rozpoczyna obec-nie aktywne działania w kierunku budowy własnej siecimonitorowania obiektów na orbicie (Fot. FGAN-FHR).

Powszechną praktyką jest w takim przypadku prze-niesienie satelity na orbitę wyższą o 250-300 km oddotychczasowej. Wymaga to znacznie mniejszych za-sobów paliwa, a jednocześnie zapobiega pozostawianiunieaktywnych satelitów na bardzo zatłoczonej orbiciegeostacjonarnej (nota bene, wiele satelitów geostacjo-narnych funkcjonuje seriami, jeden po drugim, z tej sa-mej pozycji - pozostawienie bezpiecznego miejsca dlanastępcy jest więc koniecznością). Na nowej orbicie,nazywanej cmentarną, satelita pozostanie przez tysiące

lat. Swoje orbity cmentarne mają także satelity krążą-ce bliżej Ziemi, lecz nie na tylko blisko, by aktywnadeorbitacja wchodziła w grę. Przykładowo telekomuni-kacyjne satelity konstelacji Globalstar, poruszające siępo nominalnej orbicie kołowej o wysokości 1415 km, pozakończeniu służby są stopniowo przenoszone na wyso-kość 2000 km i tam permanentnie dezaktywowane.

Na satelitach, które pozostają na orbicie na dłużej,będzie można najprawdopodobniej zarobić. Corazśmielej pojawiają się koncepcje robotycznych misji ko-smicznych, mających na celu sprzątanie orbity. Przy-kładowo, Marco Castronuovo z Włoskiej Agencji Ko-smicznej zaproponował wysłanie satelity, który zabrał-by na swoim pokładzie „zestawy deorbitacyjne”, czy-li małe silniki na stałe paliwa. Satelita zbliżałby sięnp. do porzuconego stopnia rakiety nośnej, łapał gospecjalnym wysięgnikiem, przyczepiał zestaw i odda-lał się. Po chwili następowałoby uruchomienie silnikówdeorbitujących i stopień kierowałby się ku Ziemi. Ca-stronuovo oszacował, że jedna misja jego pomysłu by-łaby w stanie usunąć z kosmosu 35 dużych obiektów,w ciągu 7 lat.

Agencja DARPA (Defense Advanced Research Pro-jects Agency) idzie o krok dalej. W ramach projektuPhoenix studiuje możliwości recyklingu satelitów geo-stacjonarnych, zgromadzonych na orbicie cmentarnej.Według DARPA wiele elementów z tych satelitów jestw bardzo dobrym stanie i mogłoby być z powodzeniemwykorzystane w nowych misjach, ograniczając kosztyich budowy. Na razie tego typu rozwiązania są w sferzefikcji naukowej, ale DARPA wielokrotnie udowodniłajuż, że umie zamieniać fikcję w naukę.

Rynek usług związanych z oczyszczeniem kosmosuz satelitarnych śmieci zapewne rozwinie się bardziej,gdy wymuszone zostaną pewne regulacje w tym zakre-sie. Obecnie istnieją jedynie sugestie, jak należy postę-pować, by nie przyczyniać się do szybkiego przyrostukomicznych śmieci. Są to tylko zalecenia, których moż-na przestrzegać, lub nie, a niestosowanie się nie skut-kuje żadnymi sankcjami. Tymczasem śmieci przybywa.

Podobno śmiecenie to specjalność gatunku ludzkiego.Patrząc na nasze trawniki, parki, chodniki, lasy, trud-no temu zaprzeczyć. Niestety, śmiecimy również w ko-smosie, a śmieci wokół Ziemi coraz bardziej utrudniająnam życie. Zaczynamy też śmiecić na innych planetach- nieaktywne sondy kosmiczne de facto również stają sięśmieciami. Miano takie w pewnym sensie można przy-pisać i nieaktywnym próbnikom opuszczającym UkładSłoneczny. Jakże zabawną byłaby sytuacja, gdyby am-basadorem ludzkości w spotkaniu z obcą cywilizacjąbył... kosmiczny śmieć. ◻

31 AstroNautilus

Rakiety nośne > Vega

Trzej muszkieterowie Arianespacetekst:Waldemar Zwierzchlejski

Europejska Arianespace to najstarsza firma oferującakomercyjne starty rakiet kosmicznych. W najbliższychdniach (w chwili ukazywania się numeru mowa jest o 13lutego) ma dojść do debiutu nowej rakiety Arianespa-ce – Vegi. Start nastąpi z kosmodromu Centre SpatialGuyanais, zwanego potocznie Kourou. Wydarzenie bę-dzie miało miejsce zaledwie kilka miesięcy po wprowa-dzeniu przez Arianespace do eksploatacji innej rakiety– Sojuza-ST, również wystrzeliwanego z Kourou. Jeże-li dodamy do tego flagowy produkt europejskiej spół-ki, czyli latającą od dekady Ariane-5ECA, okaże się,że Arianespace jest jedyną firmą na świecie, oferującąwysyłanie przy pomocy swych rakiet nośnych sateli-tów o dowolnej masie: od jednokilogramowych CubeSa-tów, poprzez kilkudziesięciu- czy kilkusetkilogramowemikro- i minisatelity, aż po wielotonowe olbrzymy.

Ariane-5ECA jest nie tylko największą europejską ra-kietą kosmiczną, lecz i jedną z największych na świecie.Większym udźwigiem dysponuje jedynie amerykańskaDelta-4H, porównywalnym – ale tylko na niską orbitęwokółziemską (LEO) – rosyjski Proton. Ariane-5ECAma za sobą 33 starty, z których jedynie pierwszy byłnieudany. Głównym zadaniem rakiet serii Ariane-5 jestwynoszenie satelitów łącznościowych na orbitę GTO(przejściową do geostacjonarnej). W konfiguracji 5ECAmoże ona wynieść jednocześnie dwa satelity o łącznejmasie 9.1 tony. Gdyby ładunek był jeden, jego masamogłaby być większa o dodatkowe pół tony.

Zdolność wyniesienia na LEO aż 21 ton daje ESAmożliwość stworzenia własnego programu załogowego,z której to możliwości Agencja korzysta w niewielkimzakresie: ogranicza się jedynie do wysyłania ciężkichstatków transportowych ATV na Międzynarodową Sta-cję Kosmiczną.

Choć na światowym rynku usług satelitarnychAriane-5 pełni rolę lidera w obszarze wynoszenia ła-dunków na orbitę GTO, jej przyszłość jest dosyć nie-pewna. Cały szkopuł tkwi w tym, że Ariane-5 jest zaduża. Satelitów wystarczająco ciężkich, by wykorzystaćcały udźwig rakiety praktycznie brak. Tylko w jed-nym przypadku pod owiewką znajdował się pojedyn-czy wielki satelita telekomunikacyjny, ale start mimowszystko wykonano ze znaczną niedowagą. Podczas łą-czenia ładunków w pary powstaje coraz więcej proble-mów nie tylko z powodu deficytu masy, ale i kłopotówz terminarzem. Często zdarza się, że na któryś z sateli-tów trzeba z różnych powodów czekać i wówczas uzie-

miona zostaje cała rakieta, pomimo iż drugi ładunekjest gotowy.

Należy tu wspomnieć, że Ariane-5 przystosowano doobecnej roli niemal w ostatniej chwili. Zgodnie z pier-wotnym zamierzeniem, rakieta miała wynosić niewiel-ki francuski samolot kosmiczny Hermes (jako Ariane-5H). Obecnie pracuje się nad wersją rozwojową Ariane-5ME, która będzie mogła wynieść na GTO 11.2 tony.

Po zaprzestaniu w roku 2003 eksploatacji rakiet ro-dziny Ariane-4, Arianespace znalazła się w dość trud-nym położeniu. Prócz satelitów łącznościowych firmawynosi również satelity naukowe, teledetekcyjne i zwia-dowcze. Mają one zazwyczaj mniejszą masę, typowo 3-8 ton, jednak wynoszone są z natury rzeczy na orbitypolarne. Wykorzystanie w tym celu Ariane-5 oznacza-łoby postępowanie skrajnie nieekonomiczne, gdyż nie-wykorzystana pozostałaby połowa udźwigu. Jednocze-śnie ze względu na rozmiary satelitów, pod osłoną aero-dynamiczną nie można byłoby zmieścić innego obiektu.

W tej sytuacji postanowiono, nie bez sprzeciwów,pójść na rozwiązanie radykalne. Było nim wybudo-wanie w Kourou nowej wyrzutni, dla starej – a na-wet najstarszej na świecie – rakiety kosmicznej. Cho-dzi tu oczywiście o najmocniejszą wersję rozwojową ra-kiety nośnej Sputnik (R-7), czyli rosyjskiego Sojuza-ST. Zaletami rakiety są jej niezawodność (choć mocnoostatnio podkopana dwiema awariami silników trzecichstopni obu modyfikacji) oraz niska cena.

Parametry użytkowe najsilniejszej wersji Sojuza to9 ton na LEO, 5.5 tony na orbitę heliosynchronicznąi 3 tony na GTO. Pod polimerową osłoną aerodyna-miczną, która nawiasem mówiąc została zaadaptowa-na z Ariane-4, prócz ładunku użytecznego mieści sięteż dodatkowy stopień napędowy Fregat, traktowanyniekiedy jako czwarty stopień rakiety.

W najbliższych kilkunastu latach Sojuz będzie wy-nosił z Kourou nie tylko wspomniane już typy sateli-tów, ale umożliwi także powstanie europejskiego sys-temu nawigacji GALILEO. Prócz tego odciąży Arianew zakresie wynoszenia najlżejszych ładunków przezna-czonych na GTO. Po tym okresie Sojuza zastąpić manowa konstrukcja – Ariane-6, której charakterystykabędzie zbliżona do Sojuza-ST, lecz rakieta w całościpowstawać będzie w krajach członkowskich ESA.

Do pełni szczęścia Arianespace potrzebowała lekkiejrakiety nośnej. Coraz częściej bowiem pojawiają się ła-dunki o masie rzędu 1-2 ton, wymagające specyficznej,

nr 18 ● 1/2012 32

Rakiety nośne > Vega

▴ Oferta Arianespace. Od lewej: Vega, Sojuz-ST, Ariane-5ES (z transportem do ISS) oraz Ariane-5ECA (Ryc. Arianespace).

najczęściej heliosynchronicznej orbity. Zarówno Sojuz,jak i Ariane, są w takim przypadku nierentowne.

Jeszcze w roku 1998 ESA postanowiła wykorzystaćdoświadczenia Włoskiej Agencji Kosmicznej ASI, którachciała zbudować własny system transportu kosmicz-nego, wykorzystujący zakotwiczoną przy wybrzeżu Ke-nii platformę startową San Marco, z której wystrzeli-wano amerykańskie rakiety Scout. Prace przez wiele latślimaczyły się, jednak zaowocowały powstaniem bar-dzo ciekawej rakiety nośnej Vega.

Vega (a w zasadzie VEGA, gdyż nazwa jest akro-nimem od Vettore Europeo di Generazione Avanzata,czyli europejskiej rakiety nośnej zaawansowanej gene-racji) to rakieta czterostopniowa. Pierwsze trzy stopniesą stałopaliwowe, czwarty używa ciekłych materiałówpędnych. Rakieta ma 30 metrów wysokości, średnicęmaksymalną 3 metry i masę startową 137 ton.

Pierwszy stopień napędzany jest silnikiem P80FWo ciągu 3040 kN i czasie pracy 107 sekund. To naj-większy w Europie monolityczny stałopaliwowy stopieńrakietowy, przewidziany dla przyszłych wersji rakietyAriane-5. Stopień drugi wyposażono w silnik Zefiro-23o ciągu 1200 kN i czasie pracy 72 sekundy, natomiasttrzeci w Zefiro-9 (213 kN, 117 sekund).

Stopień czwarty wyposażono w blok awioniki orazrestartowalny (do pięciu zapłonów) silnik AVUM (At-titude Vernier Upper Module) o ciągu 2.45 kN i czasiepracy do 315 sekund. Silnik napędzany jest popularnąmieszanką hipergoliczną UDMH/N2O4. AVUM zbudo-wano na bazie rosyjskiego RD-869, używanego w trze-cim stopniu rakiety Dniepr, wywodzącej się z rakietybalistycznej R-36M2 „Wojewoda”. Restartowalny sto-pień górny pozwoli umieszczać ładunek główny oraz dosześciu wtórnych na różnych orbitach.

Głównym producentem Vegi jest włoska firma Avio.Rakieta została zoptymalizowana do wynoszenia ła-dunków o masie 1500 kg na orbitę polarną (i=98○,h=700 km), jednak na niskiej orbicie z niewielką in-klinacją będzie w stanie umieścić satelitę o masie od300 kg do 2.5 tony. Są to osiągi lepsze, niż dla np. ame-rykańskich rakiet Taurus i Falcon-1e, rosyjskich Striełai Rokot, a porównywalne z chińską CZ-2C.

W przyszłości dwa górne stopnie Vegi mają zostać za-mienione na kriogeniczne (napędzane ciekłym tlenemi ciekłym wodorem), co pozwoli na zwiększenie udźwi-gu rakiety do 2 ton na orbitę polarną – będzie onawtedy nosić nazwę Lyra.

◻

33 AstroNautilus

Misje planetarne > Fobos-Grunt

Fobos-Grunt (⋆08.11.2011-�15.01.2012)tekst:Waldemar Zwierzchlejski

Miała to być pierwsza rosyjska wyprawa międzyplane-tarna od piętnastu lat. Wierzono, że w końcu zakończysię niechlubna seria kosmonautycznych badań Marsa,gdy z dziewiętnastu sond, jedynie cztery wypełniły swezadania, a i tak zaledwie w niewielkiej części. Pozostałepróbniki spadły na Ziemię krótko po starcie, pozosta-ły na ziemskiej orbicie, zamilkły po drodze na Marsa,nie trafiły w Czerwoną Planetę, bądź rozbiły się o jejpowierzchnię. Naukowa zdobycz w praktyce była bliskazeru: kilkadziesiąt mizernej jakości zdjęć i nieco pomia-rów niektórych parametrów fizycznych atmosfery.

W roku 1998 postanowiono zrealizować misję Fobos-Grunt, która po starcie w roku 2005, trzy lata późniejprzywiozłaby na Ziemię dwustugramową próbkę glebyz większego księżyca Marsa – Phobosa. Projekt wielo-krotnie zmieniał kształt, m.in. dużą rakietę nośną Pro-ton zastąpił mniejszy Sojuz. Statek chciano wyposażyćw napęd chemiczno-jonowy, jednak w roku 2003 jegowykonawca, NPO im. Ławoczkina, ukończył dopierowstępny projekt sondy i wystrzelenie jej za dwa la-ta było nierealne. Start przesunięto najpierw na oknostartowe roku 2007, później 2009. Konfiguracja orbitZiemi i Marsa była wówczas tak dogodna, że zrezygno-wano z napędu jonowego.

Decyzją Ławoczkina (w efekcie fatalną) system ste-rowania i oprogramowanie do próbnika postanowionostworzyć od nowa, zamiast posłużyć się sprawdzonym,stosowanym przez lata w całej gamie satelitów. W ro-ku 2005 do projektu włączyły się Chiny – Fobos-Gruntmiał wprowadzić na orbitę Marsa małego satelitę ba-dawczego Yinghuo-1. Wymogło to kolejne zmiany – sil-nik stopnia przelotowego sondy był za słaby do tego ce-lu i w jego miejsce użyto stopień Fregat. Wszystko topowodowało, że zamiast skoncentrować się na dopraco-wywaniu nowych elementów, sondę trzeba było ciągleprzeprojektowywać. Efekt – kolejne dwuletnie opóźnie-nie.

Wyliczenia pokazały, że Sojuz-2, nawet ze stopniemFregat doposażonym w dodatkowe zbiorniki materia-łów pędnych (jednostka otrzymała nazwę MDU), niepodoła planowanemu ciężarowi. Konieczna była zmia-na rakiety nośnej na większą. Wybór padł na dwu-stopniową Zenit-2. Do startu doszło w końcu 8 listopa-da 2011 roku o 20:16:03 GMT. Rakieta po ośmiu mi-nutach umieściła sondę na założonej orbicie o pułapie207-347 km i inklinacji 51.4○. Chwilę później marsjań-

ski próbnik oddzielił się od rakiety i potwierdził tele-metrycznie rozłożenie baterii słonecznych oraz częścianten.

Następnie w dwóch etapach (o 22:56 i 01:03) Fobos-Grunt miał być wypchnięty najpierw na orbitę z wyż-szym apogeum, potem na trajektorię wiodącą w rejonMarsa. Jednak zmiany orbity nie nastąpiły, a co gor-sza, nie udało się nawiązać kontaktu z sondą. ChoćFKA twierdziła, że łączność z sondą uda się przywró-cić i przesłać do jej komputera odpowiednie poprawki,nigdy się to nie wydarzyło.

400

0

Listopad 2011 Grudzieñ 2011 Styczeñ 2012

Perygeum

Zmiana orbity sondyFobos-Grunt

Apogeum

Zakres wysokoœci orbity ISS

350

250

150

50

300

200

100

[km]

O pomoc poproszono ESA, a konkretnie jej dwiestacje śledzenia na Wyspach Kanaryjskich i w Perth(Australia). Kampania nasłuchu trwała blisko dwa ty-godnie i zakończyła się mizernym rezultatem – Perthdwukrotnie, 22 i 23 listopada, odebrało słabe sygnałyz sondy. Były to fragmenty danych telemetrycznych,które jednak nie wyjaśniły nic na temat przyczyn awa-rii. Próbowano też do sondy wielokrotnie przesłać ko-mendy, mające pozwolić na przejęcie nad nią kontroliprzez ośrodek kierowania, jednak i te wysiłki spełzłyna niczym.

Początkowo jeszcze łudzono się, że komputer sondyw jakimś momencie zresetuje się, jednak i do tego nie

nr 18 ● 1/2012 34

Misje planetarne > Fobos-Grunt

doszło. Zresztą nie miałoby to już żadnego znaczenia,bo ze względu na precesję węzłów orbity sondzie i taknie wystarczyłoby już paliwa na lot na Marsa. Ponie-waż orbita była bardzo niska, wkrótce do głosu doszłotarcie atmosferyczne, które powodowało ciągłe obni-żanie się apogeum orbity. Co prawda przez kilka dni(do 13 listopada) orbita ulegała niewielkiemu podnie-sieniu, jednak przypisać to należy wyciekowi jakiegośgazu z instalacji Fobos-Grunt.

W końcu 15 stycznia bieżącego roku pomiędzy 17:45a 18:05 niedoszła sonda marsjańska wtargnęła w gę-ste warstwy atmosfery i praktycznie w całości spłonę-ła. Stało się to gdzieś pomiędzy południowym Pacyfi-kiem (1250 km na zachód od wyspy Wellington w Chi-le) a zachodnim Atlantykiem (na wschód od Brazylii).Do chwili obecnej nie ma wiarygodnych obserwacji te-go wydarzenia. Z sondy o masie startowej 13.5 tony

mogło przetrwać nieco odłamków o łącznej wadze nieprzekraczającej 200 kg.

Komisja powypadkowa jeszcze nie wydała swojegowerdyktu (spodziewany był w końcu stycznia). Naj-bardziej prawdopodobna wersja mówi o przepełnieniupamięci komputera jednostki napędowej MDU, co do-prowadziło do jego zresetowania. Następnie, zamiastwejść w tryb awaryjny, skandalicznie niedopracowa-ny program sterujący kolejno uruchamiał poszczególnesystemy sondy, co doprowadziło do wyczerpania źródełzasilania i w konsekwencji utraty sondy.

A zatem to nie Amerykanie uszkodzili za pomocąwiązki radarowej elektronikę sondy (taką wersję przezpewien czas podtrzymywały bardzo wysoko postawioneosoby w rosyjskiej armii i FKA), lecz własna indolencjai niefrasobliwość Rosjan. ◻

▴ Sonda Fobos-Grunt obserwowana z Ziemi przez Ralfa Vandebergha. Zdjęcia z 29 listopada 2011, 16:14 UTC. Po lewejstronie sonda w czasie zbliżania się do obserwatora, po prawej obraz w momencie największego zbliżenia. Więcej zdjęćpróbnika, wykonanych przez belgijskiego fotografa pod adresem: http://ralfvandebergh.startje.be/ (Fot. Ralf Vandebergh).

35 AstroNautilus

Historia > Loty załogowe

Powrót do przyszłości: astronauci i planetoidatekst: David S. F. Portreetłumaczenie i adaptacja: Orland Krzyżanowski

W obecnym momencie załogowa astronautyka ame-rykańska znajduje się na ostrym zakręcie. Rozpocząłsię on wraz z anulowaniem programu Constellation, cooznaczało rezygnację z powrotu człowieka na Księżyci opracowania szeregu nowych technologii. Rozbitkiem,któremu udało się przeżyć jest kapsuła Orion, któranie została zlikwidowana z resztą programu. Opróczzamknięcia szeregu nowych elementów niezbędnych dozałogowego lotu na srebrny glob, ucięciu uległa równieżwizja przyszłości człowieka w przestrzeni kosmicznej(przynajmniej po stronie amerykańskiej).

Program Space Transportation System (STS) zo-stał zakończony, stacja ISS jest generalnie rzecz biorącukończona (Rosjanie mają jeszcze w zamyśle dołącze-nie do swojego segmentu modułu MLM Nauka, orazwęzła cumowniczego NODE). Rolę taksówek i zaopa-trzenia przejmą firmy prywatne w ramach programuCOTS i spokrewnionego CCDev (pierwsza próba zbli-żenia kapsuły Dragon firmy SpaceX do ISS może na-stąpić jeszcze w tym roku, w misji C2/C3). PrezydentBarack Obama w miejsce anulowanego przez siebie pro-gramu zapowiedział działania objęte pojęciem FlexiblePath, których docelowym punktem byłoby lądowanieczłowieka na Marsie w bliżej nieokreślonej przyszłości.

Jednym z ciekawszych punktów Flexible Path jest,zamiast lądowania na Księżycu, lot człowieka do obiek-tu NEO, najpewniej planetoidy. Ktoś mógłby pomy-śleć sobie, że to nowe podejście wymagać będzie no-wych koncepcji i pomysłów. Nigdy nie wykonywaliśmypodobnych misji. Prawdziwe jest tylko ostatnie zda-nie. Dokładny plan lotu do planetoidy został opraco-wany w 1966 roku, krótko przed oficjalnym powołaniemApollo Applications Program (AAP), który to miałopracować cele na wykorzystanie istniejącego sprzętui technologii po zakończeniu programu Apollo. Załogo-wy przelot wokół planetoidy miał być alternatywą dlazałogowego przelotu dookoła Marsa lub Wenus, ale pokolei...

Niemiecki astronom Gustaw Witt odkrył planetoidęEros 13 sierpnia 1898 roku. Charakteryzowały ją dwieniespotykane wcześniej cechy. Była pierwszą planetoidąwykrytą poza pasem głównym planetoid, oraz pierw-szą, która przecinała orbitę innej planety (w tym wy-padku Marsa).

W marcu 1966 roku Eugene Smith, inżynier w Nor-throp Space Laboratories w Kalifornii zaprezentował

pracę na temat pilotowanego, załogowego przelotu do-okoła planetoidy Eros. Pomysł został przedstawiony natrzecim Kongresie Kosmicznym na Florydzie. WedługSmitha zbadanie Erosa mogłoby pomóc zrozumieć bu-dowę pasa planetoid oraz małych księżyców, takich jakFobos i Deimos. Powodem, dla którego został wybranywłaśnie Eros, było przypadające na styczeń 1975 ro-ku największe zbliżenie tego obiektu do Ziemi (22 mlnkilometrów).

▴ Planetoida Eros (Fot. NASA).

W czasie, gdy Smith prezentował swoją pracę, NA-SA i jej współpracownicy wykonywali studia dla za-łogowych przelotów wokół Marsa i Wenus. Zakładanowykorzystanie istniejącej technologii z programu Apol-lo. Pierwsza wyprawa miała nastąpić w... 1975 roku.Oczekiwanymi korzyściami z tego typu misji miało byćzdobycie doświadczenia w lotach międzyplanetarnych,przed planowanym na rok 1980 lądowaniem na po-wierzchni Marsa.

Smith zwrócił uwagę na fakt, że planowana przezNASA misja będzie niewiele prostsza i niewiele tań-sza, niż docelowe lądowanie na Marsie, a jednocześnienieporównywalnie bardziej niebezpieczna, niż rozwią-zanie proponowane przez Smitha. Innym problememprzelotów wokół Wenus czy Marsa był ciężar całej wy-

nr 18 ● 1/2012 36


prawy. Do jej wyniesienia w kosmos potrzebna byłabyrakieta Saturn V (wtedy w fazie projektowania i bu-dowy) z nieistniejącym jeszcze napędem nuklearnymw górnym stopniu, albo kilka rakiet o napędzie kon-wencjonalnym.

Biorąc pod uwagę powyższe zastrzeżenia, zapropono-wał NASA przelot wokół bliższego obiektu. Misję takąmożna by przeprowadzić przy użyciu jednego konwen-cjonalnego Saturna V. Smith ponadto argumentował,że wartość naukowa misji do planetoidy, jako alternaty-wy wobec planet, byłaby odpowiednio wyższa przy niż-szych kosztach, mniejszym skomplikowaniu technicz-nym i większym bezpieczeństwie wyprawy. Myślę, żewarto w tym kontekście przytoczyć cenną uwagę Smi-tha, głoszącą, iż doświadczenie w misjach międzyplane-tarnych można zdobyć tylko w przestrzeni międzypla-netarnej. Doskonale odnosi się to do dyskusji na tematwartości eksperymentów w stylu niedawno ukończone-go MARS 500.

▴ Pojazd kosmiczny, którym w latach 60. planowano pole-cieć w kierunku Erosa (Rys. NASA).

527 dniowa misja do Erosa miała zacząć się opusz-czeniem orbity ziemskiej 3 maja 1974 roku, na po-czątku 30-dniowego okna startowego. Do tego czasuna orbicie parkingowej o wysokości 180 km miałby sięznaleźć Eros Flyby Spacecraft Vehicle (EFSV). Sta-tek miałby następującą konfigurację: 33.6-tonowy ErosCommand Module/Eros Service Module (ECM/ESM),33.2-tonowy Eros Mission Module (EMM) i 98.6-tonowy stopień napędowy Saturn V S-IVB. Masa cał-kowita zestawu to 165.4 tony. ECM byłby zbudowanyna bazie modułu dowodzenia statku Apollo. W momen-cie zaproponowania projektu, Saturn V nie miał okazji

jeszcze polecieć, ale NASA spodziewała się, że będziew stanie wynieść około 130 ton na orbitę parkingową(w rzeczywistości 118 ton). Smith zaproponował prze-robienie silników J-2 w drugim stopniu, żeby podnieśćtą masę do wymaganych przez niego 165 ton. Najbar-dziej ekstremalną wersją było dołączenie do Saturnadodatkowych dwóch rakiet na paliwo stałe (podobnychjak SRB w programie STS), co nadałoby całej rakieciezdolność do wyniesienia niewyobrażalnych 215 ton.

Po przebyciu udanej satelizacji całego statku zało-ga sześciu astronautów znajdująca się w ECM/ESMsprawdziłaby systemy EFSV. Przy założeniu, żewszystkie byłyby sprawne nastąpiłoby załączenie za-płonu stopnia S-IVB w perygeum orbity parkingowej,podnosząc apogeum tak, by osiągnąć 90% prędkościucieczki. Po tym manewrze ECM/ESM oddokowałbyod kompleksu, obrócił się o 180 stopni i zadokował wę-złem cumowniczym do EMM (manewr podobny do te-go z programu Apollo w wykonaniu CSM i LM).

Po odrzuceniu zużytego i niepotrzebnego stopnia S-IVB załoga przeniosłaby się do wygodniejszego i więk-szego EMM, który na czas podróży zapewnić miałastronautom miejsce do życia, pracy i spania. Urucho-mienie modułu obejmowałoby rozwinięcie ośmiu panelisłonecznych o kształcie dysku (uderzające podobień-stwo z wizualizacjami budowanego Oriona). Rozłożonazostałaby również duża, sterowana antena oraz struk-tura chroniąca ECM przed promieniowaniem słonecz-nym i mikrometeoroidami. Ostatnią czynnością byłobypołączenie między modułami systemów elektrycznychi kontroli lotu oraz kontrola funkcjonowania całości.

Jeżeli okazałoby się, że EFSV jest niesprawny, możnaby anulować misję przez separację ECM/ESM od EMMi odpalenie jego silnika w trybie retro, w perygeumorbity. Astronauci mogli ponownie wejść w atmosferęziemską w ECM. Jeżeli jednak wszystko byłoby spraw-ne, załoga odpaliliby silniki ESM zgodnie z kierunkiemorbity w perigeum, zwiększając swoją prędkość do mo-mentu osiągnięcia kursu na Erosa.

W styczniu 1975 roku statek mógłby zacząć śledzićplanetoidę za pomocą radaru oraz teleskopu o ognisko-wej 150 cm i lustrze głównym 75 cm. 23 stycznia od-byłoby się odpalenie korekcyjne silnika ESM i przystą-pionoby do głównych badań naukowych. Około ośmiugodzin przed maksymalnym zbliżeniem załoga wystrze-liłaby automatyczną sondę w kierunku planetoidy. An-tena EMM pozwoliłaby na transmisję danych i obrazuTV z sondy na Ziemię.

Spotkanie z Erosem nastąpiłoby 28 stycznia 1975 ro-ku. EFSV przez około 90 sekund znajdowałby się w od-ległości mniejszej niż 320 km od planetoidy, a przezokoło pół minuty w odległości 160 km (moment naj-

37 AstroNautilus


▴ Adaptacja ostatniego stopnia rakiety Saturn-V na pojazd zdolny do zamieszkania przez astronautów lecących w kierunkuWenus. Alternatywą dla Wenus miał być Eros. (Ryc. NASA).

większego zbliżenia). 30 stycznia zakończyłoby się śle-dzenie planetoidy przez statek. Zostałyby włączoneESM w celu dokonania korekty kursu – eliminacji od-chyleń powstałych w wyniku wystrzelenia sondy i ni-kłego (ale nie zaniedbywalnego) wpływu grawitacjiErosa. Rozpocząłby się lot powrotny na Ziemię.

Po niemal roku podróży powrotnej, astronauci prze-nieśliby się do ECM 10 grudnia 1975 roku i odłączyli sięod EMM. Wykorzystując silniki ESM wprowadzilibystatek na trajektorię wejścia w atmosferę. Końcowymetapem byłoby odrzucenie ESM, wejście w atmosferęi lądowanie na spadochronach do oceanu.

Kongres USA uciął plany załogowych przelotów wo-kół Marsa i Wenus w sierpniu 1967 roku. Projekt Smi-tha przeszedł bez echa. Jedyną załogową misją NA-SA w 1975 roku był Apollo-Soyuz Test Project. Ostatnistatek Apollo na niskiej orbicie okołoziemskiej połączyłsię z Sojuzem-19.

Ciekawostką jest to, że gdy NASA w ramach misjiNEAR Shoemaker zdecydowała się w końcu zbadać ja-

kiś obiekt NEO, była to właśnie planetoida Eros. Lą-dowanie sondy odbyło się dopiero w 2001 roku.

Podsumowując, można śmiało zwrócić uwagę na po-dobieństwa sytuacji sprzed czterdziestu lat i tej, którąmamy dzisiaj. Po zakończeniu lotów przez wahadłowcemamy powrót do technologii kapsuł a la Apollo. Marsz Księżycem są póki co celem zbyt drogim dla urzę-dujących polityków, więc niedostępnym w dającej sięprzewidzieć przyszłości. Ponownie zauważono więc ko-rzyści płynące z misji do NEO. Uważa się, że realiza-cja misji będzie możliwa przy rozsądnych kosztach orazza pomocą technologii istniejącej i opracowywanej dlaprogramu Space Launch System.

Jak widzimy historia lubi się powtarzać. Czy wyko-rzystamy drugą szansę? ◻

Tekst w języku oryginalnym dostępny jest na stronieBeyond Apollo, http://beyondapollo.blogspot.com/.

nr 18 ● 1/2012 38

Starty rakiet > 2011

Nowi w kosmosiePoniższe akapity zawierają pobież-ny opis obiektów, które w listopa-dzie i grudniu 2011 roku zostaływyniesione na orbitę. W przypad-ku misji militarnych, gdy szczegółyi cele misji są objęte tajemnicą woj-skową, podawane informacje należyuznać za najbardziej prawdopodob-ny domysł – rzeczywisty charakterprzedsięwzięć, jak i detale technicz-ne satelitów mogą być inne.

Kosmos 2475-2478W czasach zimnej wojny cennymnarzędziem kartografów stały się sa-telitarne systemy pozycjonowania.W Stanach Zjednoczonych syste-mem takim był Global PositioningSystem – Navigation Signal Timingand Ranging, znany powszechniepod akronimem GPS. Radzieckimodpowiednikiem GPS był GLO-NASS (Globalnaja Nawigacionna-ja Sputnikowaja Sistiema). Obydwasystemy narodziły się mniej więcejw tym samym czasie – w pierw-szej połowie lat siedemdziesiątych,na bazie wcześniejszych doświad-czeń w zakresie satelitarnego pozy-cjonowania.

W założeniu, segment kosmicznyGLONASS dla pełnej funkcjonalno-ści wymaga 24 satelitów, rozloko-wanych w trzech płaszczyznach or-bitalnych. Same orbity są kołowe,o wysokości około 19100 km i na-chyleniu 64.8○. Pierwszy satelita zo-stał wystrzelony pod koniec 1982roku. W kolejnych latach na orbitętrafiło kilkadziesiąt kolejnych obiek-tów, by w 1995 roku system osią-gnął wreszcie docelową konfigura-cję. Podstawową wadą użytkową sa-telitów okazał się bardzo krótki czasfunkcjonowania – trzy lata. Wyma-gało to praktycznie nieustannej wy-miany floty satelitów, co wiązało sięz ogromnymi kosztami.

W obliczu kryzysu finansowe-go Rosji lat dziewięćdziesiątych,utrzymanie takiego tempa startówbyło niemożliwe i System GLO-NASS zaczął stopniowo się rozpa-

dać. W pierwszym roku nowego mi-lenium działało już tylko sześć sa-telitów. Gdy wydawało się, że sys-tem zmierza prostą drogą do cał-kowitego zaniku, do gry wkroczyłprezydent Władimir Putin zasilającprojekt 420 milionami dolarów. Pu-tin oczekiwał pełnej odnowy GLO-NASS przed 2010 rokiem. Rozpo-częto projektowanie drugiej gene-racji satelitów (GLONASS-M), jużo dłuższym czasie funkcjonowania.System stał się też w pełni dostęp-ny dla cywili – kontrolę nad sateli-tami sprawuje obecnie już nie Mini-sterstwo Obrony, ale rosyjska agen-cja kosmiczna Roskosmos.

▴ Trzy satelity Glonass-M gotowe dowystrzelenia (Fot. Roskosmos).

Według Roskosmos w roku 2010GLONASS znów składał się z 24działających satelitów, odzyskującpełną funkcjonalność. Większośćobecnych satelitów to obiekty ge-neracji GLONASS-M. Do nich zali-cza się także czwórka satelitów kla-sy Uragan-M, wystrzelonych w li-stopadzie 2011. Trzy satelity (Ko-smos 2475-2477) na orbitę wynio-sła za jednym razem rakieta Pro-ton, startująca z Bajkonuru 4 listo-

pada. Kosmos 2478 wystrzelono na-tomiast z Plesiecka, 28 listopada, napokładzie Sojuza.

Obecnie – początek roku 2012 –system składa się z 31 satelitów,przy czym 24 działają operacyjnie,jeden wchodzi do służby, dwa sączasowo wyłączone na okres ser-wisowania, trzy pełnią rolę zapa-sowych, a jeden jest w fazie te-stów. Warto wspomnieć, iż trwa-ją prace nad jeszcze nowocześniej-szymi satelitami, znanymi jako ge-neracja GLONASS-K. W porówna-niu do drugiej generacji, będą mia-ły o około połowę mniejszą masęi przewidywany czas funkcjonowa-nia od 10 do 12 lat. PrototypowyGLONASS-K trafił na orbitę w lu-tym ubiegłego roku.

Satelita: Kosmos 2475 (Glonass 44-1, Glo-nass M-743; COSPAR: 2011-064C, NORAD:37869); Rosja; wojskowy, nawigacja sateli-tarna; Orbita: kołowa 19200 km, nachyle-nie 64.8○, okres orbitalny 677.5 min. Start:4 listopada 2011, 12:51 UTC, Bajkonur (Ka-zachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakieta nośnaProton-M

Satelita: Kosmos 2476 (Glonass 44-2, Glo-nass M-744; COSPAR: 2011-064A, NORAD:37867); Rosja; wojskowy, nawigacja sateli-tarna; Orbita: kołowa 19200 km, nachyle-nie 64.8○, okres orbitalny 677.5 min. Start:4 listopada 2011, 12:51 UTC, Bajkonur (Ka-zachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakieta nośnaProton-M

Satelita: Kosmos 2477 (Glonass 44-3, Glo-nass M-745; COSPAR: 2011-064B, NORAD:37868); Rosja; wojskowy, nawigacja sateli-tarna; Orbita: kołowa 19200 km, nachyle-nie 64.8○, okres orbitalny 677.5 min. Start:4 listopada 2011, 12:51 UTC, Bajkonur (Ka-zachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakieta nośnaProton-M

Satelita: Kosmos 2478 (Glonass M-746; CO-SPAR: 2011-071A, NORAD: 37938); Ro-sja; wojskowy, nawigacja satelitarna; Orbi-ta: kołowa 19200 km, nachylenie 64.8○, okresorbitalny 677.5 min. Start: 28 listopada2011, 08:25 UTC, Plesieck (Rosja, 62.92○N,40.47○E); rakieta nośna Sojuz-2-1b

Fobos-GruntPowiedzieć, że Rosja nie ma szczę-ścia w badaniach Marsa, byłobydużym eufemizmem. Trudno wska-zać radziecką lub rosyjską misję doCzerwonej Planety, którą można-by nazwać w pełni udaną. Więk-szość wypraw kończyła się, zanim

39 AstroNautilus


tak na prawdę się rozpoczęła: prób-niki nie opuszczały Ziemi, traconoz nimi łączność w czasie międzypla-netarnej podróży lub tuż przed roz-poczęciem badań. Za sukces uzna-no przedsięwzięcia, które przynaj-mniej minimalnie spełniły pokła-dane w nich nadzieje – wchodzi-ły na marsjańską orbitę i praco-wały na niej przez kilka-kilkanaścietygodni, dostarczając jakichkolwiekwartościowych danych.

Niestety, na liście spektakular-nych porażek Rosjan w końcu 2011roku pojawiła się nowa pozycja –misja Fobos-Grunt. Jak sama na-zwa wskazuje, celem wyprawy byłnie tyle Mars, co jego największyksiężyc: Fobos. Zgodnie z planem,sonda po starcie w listopadzie 2011roku miała przez ponad rok zdą-żać w kierunku Marsa. CzerwonąPlanetę próbnik osiągnąłby w paź-dzierniku 2012, przez kolejne ty-godnie zamieniając wstępną orbitęeliptyczną na kołową (10000 km).Dodatkowo orbita zostałaby zsyn-chronizowana z orbitą Fobosa w ta-ki sposób, iż obydwa ciała dzieliłbynieustannie dystans około 60 km.

▴ Fobos-Grunt w konfiguracji starto-wej (Fot. Roskosmos).

Po rozpoznaniu warunków na Fo-bosie nastąpić miało najważniejszewydarzenie misji – lądowanie na po-wierzchni księżyca (luty 2013). Czę-ścią planowanej sekwencji było po-branie próbek regolitu i umieszcze-nie ich w kapsule powrotnej. Tana przełomie lutego i marca 2013opuściłaby Fobosa, otoczenie Mar-sa i wyruszyła ku Ziemi, w oko-

licach której spodziewana byłabyw sierpniu 2014. Kapsuła lądowa-łaby na kazachstańskim poligonieSary-Szagan. Pozostawiona na Fo-bosie część lądownika miała konty-nuować bezpośrednie badania księ-życa.

Tak misja Fobos-Grunt wyglądaław teorii. Rzeczywistość okazała siębyć zupełnie inna. Startująca rakie-ta nośna, zgodnie z planem, umie-ściła próbnik na przejściowej orbicieokołoziemskiej. Tu planowane by-ły dwa odpalenia silnika: pierwszekorygujące orbitę, drugie kierującesondę na trajektorię do Marsa. Dożadnego z tych manewrów jednaknie doszło. Próbnik „utknął” na or-bicie i pomimo wielu prób, nie uda-ło się nawiązać efektywnej łączno-ści. 15 stycznia 2012 sonda weszław gęste warstwy atmosfery i uległazniszczeniu.

Zniszczeniu uległ próbnik na po-kładzie którego znajdowało się kil-kanaście instrumentów badawczych.Były to przede wszystkim spektro-metry (masowy, Mossbauera, gam-ma, neutronowy, jonowy, podczer-wieni), ale także chromatograf, ra-dar, sejsmometry, detektory pla-zmy, pyłu i pola magnetycznego.Lądownik Fobosa wyposażono w ze-staw narzędzi niezbędnych do po-brania próbek księżycowego regoli-tu. Początkowo brano pod uwagępodłoże mało spoiste, a wtedy wy-starczyłoby jedynie „zgarnąć” pyłz powierzchni. Wykonać to miał in-strument rosyjski. Gdyby podłożeokazało się jednak twarde, do akcjimiał wkroczyć Chomik – penetratorgeologiczny opracowany i zbudowa-ny w warszawskim Centrum BadańKosmicznych PAN.

Chomik miał szansę znaleźć sięna pokładzie Fobos-Grunt po częścidzięki opóźnieniom w realizacji mi-sji. Planowana początkowo na 2007rok, była kolejno odsuwana na rok2009 i 2011 (po drugim opóźnie-niu do udziału w misji zaproszonoPolaków). Więcej o polskim udzia-le w misji pisaliśmy w 17. numerzeAstroNautilus.

Startująca z Bajkonuru rakietaZenit-2SB niosła na swym pokła-dzie ładunek o masie około 13.5 to-

ny. Większość masy (11.4 t) sta-nowił stopień napędowy Fłagman,modyfikacja stopnia Fregat, mają-ca zapewnić „pchnięcie” próbnikaw stronę Marsa. Sam próbnik (wrazz modułem powrotnym) miał ma-sę 296 kg. Między sondą a stopniemFłagman umieszczony został chiń-ski orbiter Marsa – Yinghuo-1. Wię-cej o starcie na stronie 34

Satelita: Fobos-Grunt (COSPAR: 2011-065A, NORAD: 37872); Rosja; sonda pla-netarna; Orbita: geocentryczna, zmienna;dzień po starcie: 207×342 km, nachylenie51.4○, okres orbitalny 90.0 min; w dniu deor-bitacji: 112×125 km, nachylenie 51.4○, okresorbitalny 86.9 min. Start: 8 listopada 2011,20:16 UTC, Bajkonur (Kazachstan, 45.73○N,60.30○E); rakieta nośna Zenit-2SB

Yinghuo-1Kosmiczne ambicje Chin sięgnęłyziemskiej orbity, sięgnęły Księżyca,więc naturalnym kolejnym krokiemjest Mars. Dzięki współpracy z Ro-sją Państwo Środka zyskało szan-sę na wysłanie do Czerwonej Plane-ty swojego pierwszego marsjańskie-go próbnika – sondy Yinghuo-1.

▴ Yinghuo-1 (Fot. Chen i in. 2010).

W czasie startu i lotu na MarsaYinghuo-1 był połączony z rosyjskąsondą Fobos-Grunt. Obydwa obiek-ty miały wspólnie wejść na wokół-marsjańską orbitę – niemal równiko-wą (nachylenie zaledwie pięć stop-ni) i silnie eliptyczną (800×80000km). Po udanej satelizacji Yinghuo-1 miał oddzielić się od sondy ro-syjskiej i rozpocząć własny programbadawczy.

W programie naukowym misji za-planowano przede wszystkim ba-

nr 18 ● 1/2012 40


danie górnych warstw atmosferyoraz środowiska kosmicznego w oto-czeniu Marsa. Analizator jonowyi elektronowy wraz z spektrome-trem masowym miały scharakte-ryzować plazmę wokół CzerwonejPlanety. Polem magnetycznym za-jąć się miał magnetometr. Zapla-nowano również radiowe profilowa-nie atmosfery: Fobos-Grunt miałw stronę Yinghuo-1 wysyłać sygna-ły na częstotliwościach 833 MHzi 416.5 MHz. Chiński próbnik reje-strowałby fazę i natężenie obydwusygnałów i na tej podstawie na-ukowcy określiliby pionową zmien-ność gęstości elektronów w jonosfe-rze oraz całkowitą zawartość elek-tronów.

Yinghuo-1 wyposażono takżew system do obrazowania – dwie ka-mery CCD zdolne dostarczać zdjęćMarsa w rozdzielczości (w najlep-szym razie) około 200 m/piksel.Z uwagi na eliptyczny charakter or-bity Yinghuo-1, oczekiwano, że udasię dokonać kilku bardzo bliskichprzelotów w okolicy Fobosa i De-imosa. Ten drugi rodził największenadzieje, gdyż chińskie obserwacjeistotnie wzbogaciłyby wiedzę o tymnieco zapomnianym księżycu.

W porównaniu z obecnie funk-cjonującymi orbiterami MarsaYinghuo-1 jest raczej niewielki. Za-sadnicza część sondy ma wymiary75x75x60 cm (560 cm po rozłożeniupaneli fotoogniw). Masa próbnikato jedyne 115 kg.

Gdyby wszystko poszło zgodniez planem, próbnik miał spędzićna wokółmarsjańskiej orbicie okołoczterech lat. Gdyby. Yinghuo-1 po-dróżował wraz z sondą Fobos-Grunti będąc na wczesnym etapie mi-sji fizycznie z nią związany, musiałpodzielić jej los: nigdy nie opuściłziemskiej orbity, ulegając zniszcze-niu w gęstych warstwach atmosferyw styczniu 2012.

Satelita: Yinghuo-1 (COSPAR: 2011-065A,NORAD: 37872); Chiny; sonda planetar-na; Orbita: geocentryczna, zmienna; dzieńpo starcie: 207×342 km, nachylenie 51.4○,okres orbitalny 90.0 min; w dniu deorbita-cji: 112×125 km, nachylenie 51.4○, okres or-bitalny 86.9 min. Start: 8 listopada 2011,20:16 UTC, Bajkonur (Kazachstan, 45.73○N,60.30○E); rakieta nośna Zenit-2SB

Tian Xun-1Tian Xun-1 jest niewielkim, bo mie-rzącym zaledwie 60×75 cm, sztucz-nym satelitą z Chin. Powstał naUniwersytecie Aeronautyki i Astro-nautyki w Nankinie. Z założe-nia jest eksperymentalnym przed-sięwzięciem technologicznym, na-stawionym na obrazowanie Ziemi.

Z nieoficjalnych informacji wyni-ka, iż główny ładunek Tian Xun-1 to kamera CCD zbudowana nauniwersytecie technicznym w Su-zhou. Kamera jest w stanie dostar-czać obrazów o rozdzielczości około30 m/piksel, przy czym nie podanożadnej specyfiki spektralnej i radio-metrycznej instrumentu.Satelita: Tian Xun-1 (COSPAR: 2011-066A, NORAD: 37874); Chiny; teledetek-cyjny, technologiczny; Orbita: 478×490 km,nachylenie 97.4○, okres orbitalny 94.3 min.Start: 9 listopada 2011, 03:21 UTC, Taiy-uan (Chiny, 38.85○N, 111.61○E); rakieta no-śna Chang Zheng-4B.

Yaogan-12, -13Chińskie siły zbrojne uzyskują in-formację zwiadowczą między inny-mi za pomocą satelitów teledetek-cyjnych serii YaoGan. Są to obiek-ty dwojakiego rodzaju – część nie-sie na pokładzie instrumenty cyfro-we obserwujące w zakresie optycz-nym, część wyposażono w radary.Pierwszy YaoGan (radarowy) tra-fił na orbitę w 2006 roku. Od tegoczasu w kosmosie znalazło się łącz-nie piętnaście obiektów serii, z czegodwa najmłodsze wystrzelono w li-stopadzie 2011.

Yaogan-12 wyniesiono na orbitę 9listopada. Jest on satelitą optycz-nym, zdolnym zbierać informacjęz rozdzielczością przestrzenną na-wet jednego metra. Dalsza charak-terystyka sensorów nie jest zna-na. Yaogan-13 jest natomiast sate-litą radarowym, zapewniającym da-ne o rozdzielczości około 1.5 m. Jegopoprzednicy wykorzystywali w ob-serwacjach pasmo L, nie jest więcwykluczone, iż sensor Yaogan-13 torozwinięcie technologii opartej wła-śnie o ten zakres. Start satelity na-stąpił 29 listopada.

Obydwa obiekty umieszczono nakołowych, okołobiegunowych orbi-

tach heliosynchronicznych. Wedługoficjalnych komunikatów chińskichwładz, główne przeznaczenie sateli-tów to pokojowe badania naukowe,obserwacja pokrycia terenu, moni-toring upraw, zarządzanie kryzyso-we. W cywilny wymiar misji wątpiąjednak zachodni eksperci.

Satelita: Yaogan-12 (COSPAR: 2011-066B,NORAD: 37875); Chiny; teledetekcyjny; Or-bita: 485×490 km, nachylenie 97.4○, okresorbitalny 94.4 min. Start: 9 listopada2011, 03:21 UTC, Taiyuan (Chiny, 38.85○N,111.61○E); rakieta nośna Chang Zheng-4B.Satelita: Yaogan-13 (COSPAR: 2011-072A,NORAD: 37941); Chiny; teledetekcyjny; Or-bita: 505×510 km, nachylenie 97.1○, okresorbitalny 94.8 min. Start: 29 listopada2011, 18:50 UTC, Taiyuan (Chiny, 38.85○N,111.61○E); rakieta nośna Chang Zheng-2C.

Sojuz TMA-22, -03MPod koniec roku 2011, w przeciąguokoło miesiąca zrealizowano dwa lo-ty załogowe do ISS, wymieniając ca-łą szóstkę stałych rezydentów sta-cji. W nowy rok ISS wchodzi za-tem trzydziestą stałą ekspedycją,w składzie: Daniel Burbank (USA,dowódca ekspedycji), Anton Szka-plerow (Rosja), Anatolij Iwaniszyn(Rosja), Oleg Kononienko (Rosja),Andre Kuipers (Holandia) i Do-nald Pettit (USA). Pierwsza trój-ka dotarła na orbitę statkiem SojuzTMA-22 (start 14 listopada 2011),pozostali statkiem Sojuz TMA-03M(start 21 grudnia 2011). Niewiel-ki odstęp między startami wynikaz opóźnienia lotu TMA-22, orygi-nalnie planowanego na koniec wrze-śnia. Przeniesienie startu było efek-tem katastrofy bezzałogowego Pro-gressa M-12M.

Grudniowy lot Sojuza był lotemkwalifikacyjnym pojazdu w nowejkonfiguracji. Nowa wersja, oznacza-na jako „TMA-M”, powstała na ba-zie modelu TMA poprzez modyfi-kacje kilku ważnych systemów po-kładowych. Na emeryturę przeszedłm.in. komputer Argon-16, z powo-dzeniem stosowany od lat siedem-dziesiątych na Sojuzach, Progres-sach, stacjach Mir, Ałmaz i Sa-lut. W jego miejsce zainstalowanonowocześniejszy i bardziej wydaj-ny CWM-101. Sama ta jedna ope-racja odchudziła Sojuza o ponad

41 AstroNautilus


60 kilogramów. Dodatkowo, w miej-sce analogowego systemu telemetriizainstalowano cyfrowy. Moderniza-cja pojazdu odbiła się cichym echemw rosyjskich mediach, gdzie zyskałon miano „cyfrowego Sojuza”.

▴ Sojuz TMA 03M przygotowywany dostartu (Fot. NASA).

Udane loty testowe (01M i 02M)oraz lot kwalifikacyjny (03M) po-kazały, iż statek po liftingu osta-tecznie nadaje się do seryjnej eks-ploatacji. Ta rozpocznie się z ko-lejnym startem Sojuza, planowa-nym na połowę maja 2012. Począ-tek ery TMA-M oznacza koniec erypoprzedniej wersji Sojuza: rozpo-częta w listopadzie misja TMA-22jest ostatnią dla tej generacji zało-gowych statyków transportowych.

Satelita: Sojuz TMA-22 (ISS-28S; CO-SPAR: 2011-067A, NORAD: 37877); Rosja;załogowy do ISS; Orbita: 288×328 km, na-chylenie 51.6○, okres orbitalny 90.7 min.Start: 14 listopada 2011, 04:14 UTC, Bajko-nur (Kazachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakietanośna Sojuz-FG.Satelita: Sojuz TMA-03M (ISS-29S; CO-SPAR: 2011-078A, NORAD: 38036); Rosja;załogowy do ISS; Orbita: 280×360 km, na-chylenie 51.6○, okres orbitalny 90.9 min.Start: 21 grudnia 2011, 13:16 UTC, Bajko-nur (Kazachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakietanośna Sojuz-FG.

Chuang Xin 1-03Zadaniem chińskiego Chuang Xin1-03 jest testowanie technologii te-

lekomunikacyjnych. Satelita skupiasię na usługach typu „store andforward” – odbiera i gromadzi naswoim pokładzie nadesłane z Ziemikrótkie wiadomości, a po weryfikacjiich spójności przesyła je do wskaza-nych odbiorników w centrum prze-twarzania danych.

Wiadomości, w transmisji któ-rych pośredniczy Chuang Xin 1-03,to na przykład wyniki obserwacjihydrometeorologicznych, czy danena temat stanu rurociągów i infra-struktury komunikacyjnej, zbieranew czasie katastrof naturalnych.

Satelitę zbudowali specjaliściChińskiej Akademii Nauk z szan-ghajskiego centrum inżynierii mi-krosatelitów. To ich nie pierwszakonstrukcja tego typy – dwa wcze-śniejsze Chuang Xin trafiły na or-bitę w 2003 i 2008 roku, realizującpodobne misje.

Satelita: Chuang Xin 1-03 (COSPAR:2011-068A, NORAD: 37930); Chiny; te-lekomunikacyjny, technologiczny; Orbita:785×800 km, nachylenie 98.5○, okres or-bitalny 100.8 min. Start: 20 listopada2011, 00:15 UTC, Jiuquan (Chiny, 40.96○N100.29○E); rakieta nośna Chang Zheng-2D.

Shiyan-4Czym dokładnie jest i jaką misję re-alizuje chiński satelita Shiyan-4 niewiadomo. Nieoficjalne źródła wska-zują, iż obiekt to czwarty z se-rii satelitów eksperymentalnych, te-stujących nowe rozwiązania tech-nologiczne dla chińskiego progra-mu kosmicznego. Jednym z obsza-rów zainteresowania Shiyan-4 ma-ją być rzekomo obserwacje Ziemi,jednak nic nie wiadomo na tematinstrumentów, które miałyby byćw tym celu wykorzystywane. Po-przednie satelity serii Shiyan trafiłyna orbitę w latach 2004 (dwa obiek-ty) i 2008.

Satelita: Shiyan-4 (COSPAR: 2011-068B,NORAD: 37931); Chiny; technologiczny;Or-bita: 785×800 km, nachylenie 98.5○, okresorbitalny 100.8 min. Start: 20 listopada2011, 00:15 UTC, Jiuquan (Chiny, 40.96○N100.29○E); rakieta nośna Chang Zheng-2D.

AsiaSat-7AsiaSat-7 jest geostacjonarnym sa-telitą telekomunikacyjnym. Zbu-

dowany został przez Space Sys-tems/Loral w oparciu o korpusLS-1300, na którym zainstalowano28 transponderów pasma C oraz17 transponderów pasma Ku. Zaich pomocą świadczone mają byćtransmisje telewizyjne i usługi ty-pu VSAT. Wraz z ładunkiem tele-komunikacyjnym i paliwem sateli-ta w chwili startu ważył 3.8 tony.Zakłada się, że będzie funkcjonowałprzez minimum 15 lat.

▴ AsiaSat-7 (Fot. Space Systems/Loral).

AsiaSat wejdzie w skład małejfloty regionalnego operatora teleko-munikacji satelitarnej na obszarzeAzji i Pacyfiku – Asia Satellite Tele-communications Co. Ltd. (AsiaSat)z siedzibą w Hong Kongu. FirmaAsiaSat dysponuje obecnie cztere-ma czynnymi satelitami (AsiaSat-3S, -4, -5, -7), w zasięgu którychznajdują się dwie trzecie populacjiZiemi. Najnowszy nabytek ma za-stąpić satelitę AsiaSat 3S na pozycji105.5○E. Operator ma w planach nanajbliższe lata wystrzelenie dwóchdalszych satelitów: AsiaSat 6 i Asia-Sat 8 powinny trafić na orbitę przedpoczątkiem 2014 roku.

nr 18 ● 1/2012 42


Satelita: AsiaSat-7 (COSPAR: 2011-069A,NORAD: 37933); Hong Kong; telekomuni-kacyjny; Orbita: geostacjonarna, 105.5○E.Start: 25 listopada 2011, 19:10 UTC, Bajko-nur (Kazachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakietanośna Proton-M.

CuriosityPoza Rosjanami i Chińczykami (łą-czona misja Fobos-Grunt i Yinghuo-1) z okna startowego dla misjimarsjańskich postanowili skorzy-stać również Amerykanie, wysyła-jąc w kierunku Czerwonej Plane-ty sondę Mars Science Laboratory(MSL).

Główny element MSL to łazik Cu-riosity, na pierwszy rzut oka przy-pominający sondy Spirit i Oppor-tunity. Między próbnikami jest jed-nak tyleż samo podobieństw, co róż-nic. Curiosity jest przede wszyst-kim większy -– i to dużo większy,bo aż pięciokrotnie w porównaniuz łazikami MER. Masa łazika się-ga 900 kg (MER: 174 kg, Sojour-ner: 11 kg), a długość trzech me-trów. Przy takich gabarytach Cu-riosity zrównuje się z najmniejszymisamochodami osobowymi. Nie po-winien się z nimi jednak ścigać -–„pędząc” w najlepszym przypadkuz prędkością 90 metrów na dzień,Curiosity skazany jest na bardzo od-ległą lokatę.

W przeciwieństwie do MER, no-wy łazik nie jest zasilany energiąsłoneczną. Miejsce paneli z foto-ogniwami zastąpił radioizotopowygenerator termoelektryczny. Za je-go pomocą ciepło pochodzące z na-turalnego rozpadu radioaktywnegoplutonu 238 jest zamieniane naenergię elektryczną. Taki sposób za-silania nie jest nowy ani w ba-daniach kosmicznych, ani w bada-niach Marsa -– podobnie zasilanebyły między innymi lądowniki Vi-king. Rezygnacja z energii słonecz-nej uniezależnia Curiosity od mar-sjańskich pór roku, burz piasko-wych, a nawet pory doby.

Zasilanie izotopowe pozwoli rów-nież generować 2.5 kilowatogodzinyenergii dziennie (MER: 0.6 kWh).To niezbędne, by zasilić bogaty ze-staw sensorów. Większość instru-mentów dobrano pod kątem realiza-

cji głównego celu misji – badań geo-chemicznych, które powinny rzucićnowe światło na historię geologicz-ną Czerwonej Planety.

Znajdziemy więc na Curiosity kil-ka spektrometrów. Za badanie skła-du mineralnego skał odpowiadaćbędą spektrometr laserowy Chem-Cam oraz spektrometry rentgenow-skie APXS (Alpha-particle X-rayspectrometer) i ChemMin. Pierw-szy debiutuje w misjach kosmicz-nych. Dzięki wysokoenergetyczne-mu impulsowi lasera jest w stanieodparowywać niewielką ilość skały,a charakterystyka powstałej przytym plazmy zdradza skład chemicz-ny skały. APXS jest natomiast we-teranem misji marsjańskich -– znaj-dował się na pokładzie Sojourneraoraz łazików Spirit i Opportunity.

▴ Curiosity (Fot. NASA).

Na poszukiwanie składników or-ganicznych nastawia się SAM (Sam-ple Analysis at Mars) -– zestaw in-strumentów, w skład którego wcho-dzi spektrometr masowy, chroma-tograf gazowy i spektrometr lase-rowy. SAM będzie wykrywał gazypowstające w czasie podgrzewaniapróbek marsjańskiego gruntu, a na-stępnie dokonywał ich analizy. Po-znane zostaną izotopy węgla i tlenuwchodzące w skład dwutlenku wę-gla i metanu, dzięki czemu będziemożna stwierdzić, czy wspomnianezwiązki chemiczne to efekt procesówbiologicznych czy geochemicznych.

Poszukiwaniem lodu i wody podpowierzchnią Marsa zajmie się DAN(Dynamic Albedo of Neutrons)— detektor neutronów dostarczonyprzez Rosjan. W obliczu klęski misjiFobos-Grunt, DAN być może okażesię dla Rosji swego rodzaju nagrodąpocieszenia.

Curiosity będzie pełniła równieżrolę mobilnej stacji meteorologicz-nej. A to dzięki zestawowi czujnikówREMS (Rover Environmental Mo-nitoring Station). Umożliwią okre-ślenie kierunku i prędkości wiatru,temperatury, ciśnienia i wilgotnościw atmosferze, temperatury gruntuoraz intensywności promieniowaniaultrafioletowego.

Promieniowanie UV będzie rów-nież przedmiotem badań detektoraRAD (Radiation Assessment Detec-tor). W przeciwieństwie do REMS,umieszczonych na maszcie, RADznajduje się we wnętrzu łazika, dzię-ki czemu pozwoli określić wymaga-nia względem ekranów promienio-wania dla przyszłych misji załogo-wych (jeśli te kiedykolwiek nastą-pią).

Curiosity niesie także na swoimpokładzie kilka kamer. Obraz ste-reo i w kolorze, ale i na doda-tek High Definition, zapewnią dwiekamery zamontowane na maszciełazika – wąsko- i szerokokątna.Z odległości jednego kilometra bę-dą w stanie wykonywać zobrazowa-nia o rozdzielczości odpowiednio 7i 22 cm/piksel. Są w stanie wykony-wać do dziesięciu zdjęć na sekundę.Na podstawie tych obrazów powsta-ną zapierające dech w piersiach pa-noramy oraz krótkie filmy HD.

Rolę pokładowego mikroskopupełnić będzie kamera MAHLI (MarsHand Lens Imager), zainstalowanana ramieniu manipulatora. MAHLIwyposażono w diody LED emitują-ce promieniowanie widzialne (świa-tło) oraz ultrafioletowe. Wmożliwito nocną pracę instrumentu.

Podobnie jak w misjach MER,Curiosity posiada zestaw kamernawigacyjnych (Navcam) i kamerwspomagających autonomicznysystem nawigacji (Hazcam).

Curiosity rozpoczęła podróż naMarsa 26 listopada 2011. Do celu

43 AstroNautilus


dotrze na początku sierpnia 2012roku. W przeciwieństwie do sondMER, lądowanie odbędzie się „naogniu” – ostateczne wyhamowaniezapewnią silniki rakietowe. Przyzie-mienie powinno nastąpić więc bar-dzo delikatnie, kontrastując z wi-dowiskowym kozłowaniem próbnikaotoczonego poduszkami powietrz-nymi. Na miejsce lądowania wy-brano Krater Gale w szerokościachrównikowych wschodniej półkuli.

Satelita: Curiosity (MSL; COSPAR: 2011-070A, NORAD: 37936); USA; sonda pla-netarna; Orbita: heliocentryczna, zmienna.Start: 26 listopada 2011, 15:02 UTC, Cana-veral (USA, 28.52○N, 80.65○E); rakieta nośnaAtlas 5.

Compass-IGSO-5Jednym ze sposobów manifestowa-nia niezależności przez Chiny jestchęć budowy własnego, w pełni au-tonomicznego systemu nawigacji sa-telitarnej. Pierwsze przymiarki dotworzenia systemu Państwo Środkauczyniło pod koniec lat 90. minio-nego wieku, realizując projekt Be-idou. Zakładał budowę czterech sa-telitów geostacjonarnych, docelowoumieszczonych nad równikiem, nadługościach geograficznych zapew-niających pokrycie sygnałem tyl-ko w Chinach. Satelity numerowa-ne 1A do 1D trafiły na orbitę w la-tach 2000-2007, spełniając pokłada-ne w nich nadzieje. Z racji specyfi-ki orbity, Beidou mógł sprawdzić sięjedynie regionalnie.

Osiągnięta konfiguracja satelitar-na Beidou nie pozwala mu konku-rować z amerykańskim GPS, rosyj-skim GLONASS, czy europejskimGalileo. Każdy z tych trzech syste-mów jest bowiem z założenia glo-balny. Beidou okazał się być jednaktylko preludium dla dużo ambitniej-szego systemu – Compass, zwanegoczasem BeiDou-2. Tym razem Chi-ny celują w system globalny.

Compass ma składać się łączniez 35 satelitów, w tym geostacjonar-nych (nazwy z sufiksem -G), geo-synchronicznych (-IGSO) i na or-bitach średnich (-M). Zdecydowanawiększość satelitów trafi na orbitykołowe o wysokości około 21150 km(1000 km wyżej niż satelity GPS).

Nachylenie orbit do płaszczyznyrównika ma wynosić 55.5○. Jak dotej pory w kosmos wysłano tylkojeden obiekt tego typu (Compass-M1; kwiecień 2007), celem testowa-nia założeń całego systemu.

Pierwszy etap budowy Compassma zakończyć się w roku 2012, gdysystem zyska status operacyjnegow regionie Chin. Będzie się wtedyskładał z pięciu satelitów geosta-cjonarnych (dzisiaj już trzy funk-cjonują), pięciu geosynchronicznych(wszystkie wystrzelone) oraz czte-rech na orbitach średnich (funkcjo-nuje jeden eksperymentalny, czteryoperacyjne mają dopiero być wy-strzelone).

Compass-IGSO5 reprezentujeczęść segmentu satelitarnego, cha-rakteryzującą się orbitą geosyn-chroniczną, z 55-stopniowym na-chyleniem do płaszczyzny równika.W porównaniu z orbitą geostacjo-narną, taka konfiguracja pozwalana objęcie zasięgiem równie dużegofragmentu kuli ziemskiej, ale takżew wyższych szerokościach geogra-ficznych – jednak tylko przez częśćdoby, gdyż w ciągu 24 godzin sa-telita przelatuje zarówno nad rów-noleżnikiem 55○N, jak i 55○S. Towymaga umieszczenia kilku sate-litów na wspólnej orbicie, by za-chować ciągłość sygnału w każdejszerokości geograficznej. Aktualniedo ukończenia pierwszej fazy pro-jektu Compass brakuje dwóch sate-litów geostacjonarnych (-G) i trzechna orbicie średniej (-M). Ich star-tów możemy spodziewać się w roku2012.

Do 2020 roku Compass zostanieuzupełniony o segment zapewniają-cy pokrycie sygnałem całego świa-ta, czyli przede wszystkim sateli-ty na niższych orbitach (Compass-M). Swoje usługi Chińczycy za-mierzają oferować zarówno woj-skowym, jak i cywilom. W tymdrugim przypadku sygnał zapew-ni mniejszą dokładność (około 10m) i będzie pokrywał się częścio-wo ze specyfiką GPS i Galileo (czę-stotliwości planowane dla Compassto 1195.14-1219.14 MHz, 1256.52-1280.52 MHz, 1559.05-1563.15 MHzi 1587.69-1591.79 MHz). Zbieżność

zakresów z Galileo rodzi pewne oba-wy co do interferencji sygnału mię-dzy tymi systemami, ale jednocze-śnie daje nadzieje na wspólne wy-korzystanie sygnału z satelitów róż-nych operatorów, a więc zwiększe-nie dostępności informacji o lokali-zacji (szczególnie ważne w terenieo urozmaiconej topografii – w gó-rach i miastach).

Satelita: Compass-IGSO-5 (Beidou 2-10,Compass 10; COSPAR: 2011-073A, NO-RAD: 37948); Chiny; wojskowy, nawiga-cyjny; Orbita: geosynchorniczna, kołowa,35785 km, nachylenie 55○. Start: 1 grudnia2011, 21:07 UTC, Xichang (Chiny, 28.24○N,102.03○E); rakieta nośna Chang Zheng-3A.

Amos-5Amos-5 jest izraelskim, geosta-cjonarnym satelitą telekomunika-cyjnym, czwartym z serii Amos.W przeciwieństwie do poprzedni-ków konstruowanych przez izrael-skie firmy, Amos-5 powstał w Ro-sji, w zakładach Reszetniowa.Konstrukcja bazuje na korpusieEkspress-1000N, na którym zain-stalowano systemy telekomunika-cyjne zamówione we włoskim Tha-les Alenia Space. Całość kosztowałaniemal 150 milionów dolarów.

▴ Amos-5 (Fot. Roskosmos).

Zadaniem Amos-5 jest świadcze-nie usług telekomunikacyjnych z po-zycji 17○E. Będzie to możliwe dzięki18 transponderom pasma C (5.725-

nr 18 ● 1/2012 44


6.725 GHz i 3.400-4.200 GHz) i ta-kiej samej liczbie transponderówpasma Ku (13.75-14.50 GHz, 17.30-18.10 GHz). Transmisje formującztery wiązki. Pierwsza (stała) po-krywa zasięgiem całą Afrykę, za-pewniając łączność w paśmie C. Po-zostałe wiązki (sterowalne, pasmoKu) obejmują południe i central-ną część czarnego kontynentu orazAfrykę francuskojęzyczną. Każdaz czterech wiązek uwzględnia rów-nież Europę Środkową. Oczekiwanyczas pracy satelity to minimum 15lat.

Operatorem satelitów Amos jestizraelska firma Space Communica-tion (Spacecom), z siedzibą w Ra-mat Gan. Przedsiębiorstwo powsta-ło w 1993 roku z misją obsłu-gi pierwszego Amosa. Obecnie je-go flota to trzy obiekty (włącza-jąc Amosa-5), przy czym Amos-2i Amos-3 wspólnie zajmują pozy-cję 4○W. Trwają prace konstrukcyj-ne nad kolejnymi satelitami: Amos-4 w przyszłym roku ma trafić napozycję 65○E, natomiast w 2014 dowystrzelenia ma być gotowy Amos-6.Satelita: Amos-5 (COSPAR: 2011-074A,NORAD: 37950); Izrael; telekomunikacyj-ny; Orbita: geostacjonarna, 17○E. Start:11 grudnia 2011, 11:16 UTC, Bajkonur (Ka-zachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakieta nośnaProton-M.

Łucz-5AUtrzymanie łączności z satelitamijest stosunkowo łatwe, gdy znajdująsię one w polu widzenia stacji na-ziemnej. Gdy chowają się pod ho-ryzontem konieczne jest pośrednic-two w komunikacji. Rolę pośred-ników z powodzeniem pełnią sate-lity geostacjonarne. Bodajże naj-bardziej znanym systemem sateli-tarnym tego typu jest amerykańskiTracking and Data Relay SatelliteSystem (TDRSS), obsługujący mię-dzy innymi wahadłowce i Między-narodową Stację Kosmiczną (ISS).

Nad budową własnego systemupracował od lat siedemdziesiątychminionego stulecia także ZwiązekRadziecki. Zakładano umieszczaniesatelitów na trzech pozycjach: 95○E,16○W i 160○W. Starty rozpoczęły

się w 1985 roku (satelita Kosmos1900), na rok przed wystrzeleniemstacji Mir, która stała się głów-nym beneficjentem systemu. Ko-smos 1900, a następnie Kosmos1897 (start w 1987 roku), trafiły napozycję 95○E. Obsługiwały Mira, le-cące do niego Sojuzy, a także Bura-na w czasie jego jedynego lotu ko-smicznego.

▴ Łucz-5A (Fot. Roskosmos).

W 1989 roku konstelację zasiliłKosmos 2054, zajmując miejsce napozycji 16○W. Po rozpadzie ZSSRna orbitę trafiły jeszcze tylko dwaobiekty, już pod nazwą Łucz: Łucz 1w 1994 roku oraz Łucz 2-1 w 1995roku. Drugi z satelitów miał byćzapowiedzią nowej generacji, któraz przyczyn finansowych nigdy nienadeszła. Łucz 2-1 zamilkł w 1998roku, tym samym, w którym naorbicie znalazł się pierwszy modułISS.

Zaangażowanie Rosjan w budowęi eksploatację ISS pociąga za so-bą konieczność zapewnienia łączno-ści z rosyjskimi segmentami badaw-czymi stacji oraz transmisję danychz ISS na Ziemię. To, jak równieżogólna chęć komunikacji ze star-tującymi rakietami i satelitami naniskich orbitach, motywowała Ro-sjan do wskrzeszenia geostacjonar-nego systemu pośrednictwa w trans-misji danych. Pierwszym sympto-mem odrodzenia jest wystrzelony11 grudnia 2011 satelita Łucz-5A.

Łucz-5A to pierwszy z pary sa-telitów opracowanych przez zakła-dy Reszetniowa. Powstał w opar-ciu o korpus Ekspress-1000, zapew-niający między innymi stabiliza-cję satelity i zasilanie na poziomie1.5 kW. Satelitę wyposażono w dwieduże anteny – jedna pracuje w pa-

śmie Ku (150 Mbit/s), druga w S(5 Mbit/s). Ukierunkowanie antenjest zmienne: mogą (i to niezależnieod siebie) namierzać i śledzić wska-zany obiekt na niskiej orbicie, od-bierając wysyłane przez niego dane.

Poza wsparciem w zakresie ko-munikacji z satelitami, Łucz-5A matakże pośredniczyć w transmisji da-nych meteorologicznych, czy od-bierać sygnały ratunkowe wysyła-ne z Ziemi. Dodatkowo na pokła-dzie satelity znalazły się instrumen-ty systemu GLONASS, będące źró-dłem danych niezbędnych do wy-znaczania korekt pozycjonowania.

Łucz-5A trafi nad południk16○W, gdzie powinien pracowaćprzez co najmniej 10 lat. W przy-szłości dołączą do niego Łucz-5A (zsystemem komunikacji laserowej)oraz Łucz-4. W opinii Rosjan, podwzględem wydajności transmisji ichsystem zrówna się wtedy z amery-kańskim.Satelita: Łucz-5A (COSPAR: 2011-074B,NORAD: 37951); Rosja; transmisja da-nych; Orbita: geostacjonarna, 16○W. Start:11 grudnia 2011, 11:16 UTC, Bajkonur (Ka-zachstan, 45.73○N, 60.30○E); rakieta nośnaProton-M.

IGS R-3Totalitarna Koreańska RepublikaLudowo-Demokratyczna z punktuwidzenia Japonii nie uchodzi zawzorowego sąsiada. W 1998 rokuKoreańczycy przeprowadzili test ra-kietowy, w czasie którego pociskprzeleciał nad wyspami japońskimi,sprowadzając realne zagrożenie dlamieszkańców Kraju Kwitnącej Wi-śni.

Jednym z działań podjętych w na-stępstwie incydentu rakietowegobyło powstanie w Japonii naro-dowego programu satelitów zwia-dowczych IGS (Information Gathe-ring Satellite). Głównym zadaniemstawianym przed programem byłmonitoring poczynań Koreańczy-ków, ich programu rakietowego orazwczesne ostrzeganie przed startamirakiet. Równocześnie dane z sate-litów miały służyć w zarządzaniukryzysowym, dostarczając bezcen-nych informacji w czasie klęsk ży-wiołowych.

45 AstroNautilus


Przewidziano dwie linie sensorówdla satelitów IGS: optyczne i rada-rowe. Inauguracja programu miałamiejsce w marcu 2003, gdy za jed-nym razem w kosmos wysłano paręsatelitów – radarowego i optyczne-go. Od tego czasu zbudowano w su-mie dziesięć obiektów (w tym sześćoptycznych), z czego start dwóchzakończył się fiaskiem, a część niefunkcjonowała poprawnie na orbi-cie.

Najnowszym (dziesiątym) satelitąprogramu jest IGS R-3, przeznaczo-ny do obserwacji radarowych. Je-go start z kosmodromu Tanegashi-ma nastąpił 12 grudnia 2011. Sate-lita niesie na pokładzie radar, którynajprawdopodobniej (brak oficjal-nych informacji) pozwala na zbie-ranie danych o jednometrowej roz-dzielczości przy orbicie o wysokościokoło 500 km (z podobną rozdziel-czością obrazują satelity komercyj-ne). Satelitę zbudował MitsubishiElectric Corporation.

Satelita: IGS R-3 (IGS-7A; COSPAR: 2011-075A, NORAD: 37954); Japonia; wojskowy,zwiadowczy; Orbita: parametry nieznane.Start: 12 grudnia 2011, 01:21 UTC, Tanega-shima (Japonia, 30.40○N, 130.97○E); rakietanośna H-2A

ELISAJednym z istotniejszych elementówrozpoznania jest rozpoznanie elek-troniczne. W pierwszej kolejnościpolega na samej tylko detekcji źró-deł promieniowania (radarów, an-tyradarów, radiolatarni, stacji na-wigacyjnej, stacji zakłócającej, itp.)i zapisu namierzonego sygnału. Dal-sza analiza pozwala na określenietypu źródła sygnału oraz charakte-rystyki jego pracy. Jeśli w namierza-niu sygnału udział bierze kilka de-tektorów, możliwe jest również wy-znaczenie położenia źródła sygna-łu. W efekcie wojskowi korzystającyz rozpoznania elektronicznego dys-ponują bazą danych o rodzaju i dys-lokacji sprzętu przeciwnika.

Rozpoznanie elektroniczne reali-zowane jest z powierzchni Ziemi,z powietrza oraz z orbity. Francu-skie satelity ELISA-1 (ELectronicIntelligence by SAtellite) to przy-kład rozpoznania kosmicznego. Bu-

dowę konstelacji satelitów zleciłofrancuskie ministerstwo obrony, po-wierzając prace konstrukcyjne fir-mie EADS-Astrium i jej podwyko-nawcom.

Misją ELISA jest testowanierozwiązań przewidzianych dla sa-telitów systemu ROEM (Rense-ignement d’Origine ElectroMagne-tique), jaki Francuzi mają zamiarrealizować w przyszłości. Każdyz satelitów ELISA ma masę oko-ło 135 kg i bazuje na platformieMyriade, opracowanej przez francu-ską agencję kosmiczną. DotychczasMyriade z powodzeniem sprawdzi-ło się w misjach naukowych PARA-SOL i DEMETER.

Satelity ELISA-1 tworzą na orbi-cie ciasną formację, poruszając sięwokół Ziemi w odległości kilku kmod siebie. Pozwala to na realizacjęnajszerszego programu zwiadu elek-tronicznego – detekcji, identyfikacjioraz lokalizacji źródeł sygnału.

Cztery satelity ELISA-1 (ozna-czone literami A-D) wystrzelono naorbitę 17 grudnia 2011 na pokła-dzie rakiety Sojuz. Jednocześnie naorbitę trafiły satelity teledetekcyjnePleiades HR-1 i SSOT.Satelita: ELISA-W11 (COSPAR: 2011-076A, NORAD: 38007); Francja; wojsko-wy, rozpoznanie elektroniczne; Orbita:675×690 km, nachylenie 98.2○, okres or-bitalny 98.5 min. Start: 17 grudnia 2011,02:03 UTC, Kourou (Gujana Francuska,5.20○N, 52.77○W); rakieta Sojuz ST-A.Satelita: ELISA-E24 (COSPAR: 2011-076B,NORAD: 38008); Francja; wojskowy, rozpo-znanie elektroniczne; Orbita: 675×690 km,nachylenie 98.2○, okres orbitalny 98.5 min.Start: 17 grudnia 2011, 02:03 UTC, Kourou(Gujana Francuska, 5.20○N, 52.77○W); rakie-ta Sojuz ST-A.Satelita: ELISA-W23 (COSPAR: 2011-076C, NORAD: 38009); Francja; wojsko-wy, rozpoznanie elektroniczne; Orbita:680×690 km, nachylenie 98.2○, okres or-bitalny 98.5 min. Start: 17 grudnia 2011,02:03 UTC, Kourou (Gujana Francuska,5.20○N, 52.77○W); rakieta Sojuz ST-A.Satelita: ELISA-E12 (COSPAR: 2011-076D,NORAD: 38010); Francja; wojskowy, rozpo-znanie elektroniczne; Orbita: 675×690 km,nachylenie 98.2○, okres orbitalny 98.5 min.Start: 17 grudnia 2011, 02:03 UTC, Kourou(Gujana Francuska, 5.20○N, 52.77○W); rakie-ta Sojuz ST-A.

SSOTSistema Satelital para la Observa-ción de la Tierra, w skrócie SSOT,

to chilijski satelita teledetekcyjny.Został zaprojektowany i zbudowa-ny przez EADS Astrium na zlece-nie chilijskiego ministerstwa obrony.Punktem wyjścia dla francuskichinżynierów była platforma Myria-de, którą na okoliczność misji wypo-sażono w system obrazowania Zie-mi. Pozyskane nim dane posłużą takwojskowym, jak i cywilom.

Instrument obrazujący na po-kładzie SSOT to skaner elek-trooptyczny (pushbroom), zdolnyrejestrować promieniowanie elek-tromagnetyczne w pięciu zakre-sach spektralnych. Dane w naj-wyższej rozdzielczości przestrzen-nej (1.45 m/piksel) uzyskiwanebędą w zakresie panchromatycz-nym, obejmującym przedział 0.45-0.75 µm. Dane wielospektralne od-zwierciedlają typową konfiguracjędla sensorów tej klasy – obejmującztery zakresy, odpowiadające pod-czerwieni (0.76-0.89 µm) oraz ko-lorowi niebieskiemu (0.45-0.52 µm),zielonemu (0.53-0.59 µm) i czerwo-nemu (0.63-0.69 µm). Dane wie-lospektralne cechuje rozdzielczośćprzestrzenna 5.80 m/piksel.

Wystrzelony w grudniu SSOT(znany też pod nazwą FASat-Charlie), to już trzeci chilijski sate-lita z serii SSOT. Pierwszy (FASat-Alpha) co prawda sięgnął orbity,jednak nie oddzielił się od drugie-go ładunku rakiety nośnej i w efek-cie misję uznano za nieudaną. Wię-cej szczęścia miał kolejny SSOT(FASat-Bravo) – pracował przezniemal trzy lata, przedwcześnie koń-cząc misję w 2001 roku na skutekawarii zasilania.Satelita: SSOT (COSPAR: 2011-076E, NO-RAD: 38011); Chile; wojskowy, teledetekcyj-ny; Orbita: 605×610 km, nachylenie 98.0○,okres orbitalny 96.9 min. Start: 17 grudnia2011, 02:03 UTC, Kourou (Gujana Francu-ska, 5.20○N, 52.77○W); rakieta nośna SojuzST-A.

Pleiades HR-1Teledetekcyjne satelity SPOT przezdekady pełniły rolę zasadniczegoźródła wysokorozdzielczych danychobrazowych we Francji, jak rów-nież przez lata były najpoważniej-szą alternatywą dla słynnych ame-

nr 18 ● 1/2012 46


rykańskich Landsatów. W różnychwersjach niosły na swoim pokła-dzie po kilka instrumentów, umoż-liwiając uzyskiwanie danych z roz-dzielczością 2-5 m/piksel lub mniej-szej. Były przy tym obiektami sto-sunkowo dużymi – masa w chwilistartu sięgała trzech ton. W poło-wie lat 90. minionego wieku Francu-zi rozpoczęli poszukiwania tańszej,mniejszej i nowocześniejszej alter-natywy dla SPOTów. Tak narodziłsię projekt Pleiades, którego zwień-czeniem jest grudniowy start pierw-szego satelity nowej konstelacji –Pleiades-HR1.

▴ Pleiades HR (Fot. EADS Astrium).

Głównym wykonawcą satelity by-ła firma EADS Astrium. Konstruk-cję Pleiades-HR1 oparła na korpusieAstroSat-1000, w którego projek-towaniu kierowano się chęcią speł-nienia dwóch istotnych postula-tów technicznych: możliwości szyb-kiej reorientacji satelity i precy-zji w nakierowywaniu teleskopu nacel. Korpus AstroSat-1000 ma cha-rakter uniwersalny i w przyszłościbędzie wspierać inne satelity seriiPleiades. Choć misje te nie są jesz-cze zatwierdzone, wstępnie planujesię, że będą wykonywały obserwa-cje super- i hiper-spektralne (roz-dzielczość spektralna odpowiednio6-20 i 30-200 kanałów). Już terazEADS Astrium na bazie AstroSat-1000 buduje dwa satelity obserwa-cyjne Composante Spatiale Optiquedla francuskiego wojska.

HR1 to pierwszy z pary zakon-traktowanych satelitów Pleiades.Niesie na swoim pokładzie tylkojeden instrument: HiRI (High-Resolution Imager), zbudowanyprzez Thales Alenia Space. HiRIjest skanerem elektrooptycznym,wyposażonym w teleskop o śred-nicy 65 cm i ogniskowej 12.9 m.Pozwala na rejestrację promienio-wania w pięciu standardowych ka-nałach: panchromatycznym (480-820 nm), czerwonym (620-700 nm),niebieskim (450-530 nm), zielonym(510-590 nm) i bliskiej podczerwieni(775-915 nm). Rozdzielczość danychpanchromatycznych wynosić ma70 cm/piksel, podczas gdy danychwielospektralnych 280 cm/piksel.

W czasie typowej pracy w poluwidzenia teleskopu znajdzie się pasZiemi o szerokości 20 km. Jednakduże możliwości manewrowe pozwa-lają Pleiades-HR1 spoglądać nie tyl-ko w nadir, ale także wychylać sięod nadiru maksymalnie o 47 stop-ni. W efekcie, w czasie jednego prze-lotu satelita jest w stanie zobrazo-wać pas Ziemi o szerokości kilku-set kilometrów, nieustannie zmie-niając swoją orientację. „Zwrot-ność” Pleiades-HR1 pozwala sate-licie także na wielokrotną obser-wację tego samego obszaru pod-czas jednego przelotu oraz powtó-rzenie serii obserwacji podczas ko-lejnego okrążenia Ziemi. W ten spo-sób można efektywnie zebrać infor-macje o szybko zachodzących pro-cesach, jak również zebrać bogatymateriał do tworzenia trójwymiaro-wych modeli terenu.

Warto jeszcze wspomnieć szerszykontekst, w jakim budowane są sa-telity Pleiades. Gdy Francuzi zasta-nawiali się nad następcami SPO-Tów, Włosi szykowali się do kon-struowania swoich satelitów telede-tekcyjnych, z tym, że radarowych.W obydwu przypadkach paradyg-mat był ten sam: zaspokoić potrze-by wojska i cywilów, tanio i z za-stosowaniem najnowocześniejszychrozwiązań technologicznych. Ponie-waż kolejnym krokiem dla Francu-zów byłyby satelity radarowe, a dlaWłochów satelity optyczne, oby-dwa kraje porozumiały się i zde-

cydowały nie dublować wysiłków.Podjęta została współpraca, w ra-mach której Francja wyspecjali-zowała się w zakresie obserwacjioptycznych (konstelacja Pleiades),a Włosi radarowych (konstelacjaCOSMO-SkyMed). Dane zbieraneprzez obydwa systemy są dostępnedla każdego z partnerów.

Satelita: Pleiades HR-1 (COSPAR: 2011-076F, NORAD: 38012); Francja; telede-tekcyjny; Orbita: 600×610 km, nachyle-nie 98.2○, okres orbitalny 96.8 min. Start:17 grudnia 2011, 02:03 UTC, Kourou (Guja-na Francuska, 5.20○N, 52.77○W); rakieta no-śna Sojuz ST-A.

▴ Atol Bora-Bora zobrazowany przezPleiades HR-1 (Fot. CNES).

NigComSat-1RJednym ze sztandarowych przedsię-wzięć rządu nigeryjskiego była bu-dowa geostacjonarnego satelity te-lekomunikacyjnego. Zapewnić miałtani i wiarygodny dostęp do łącz-ności satelitarnej nie tylko w samejNigerii, ale i całym regionie Afrykicentralnej i południowej.

Nigeria zamówiła satelitę w Chi-nach, dla których kontrakt był nie-

47 AstroNautilus


zwykle prestiżowy. Powstały w wy-niku jego realizacji NigComSat-1był pierwszym komercyjnym sateli-tą z Państwa Środka, wykonanymw odpowiedzi na zamówienie z za-granicy. Kontrakt był bardzo szero-ki i obejmował budowę samego sa-telity, wystrzelenie na orbitę, bu-dowę stacji naziemnych oraz szko-lenie personelu. Start NigComSat-1 nastąpił w 2007 i misja okaza-ła się sukcesem. Ale tylko do cza-su – po roku satelita trafił na orbi-tę śmieciową, gdy poważnej awariiuległ system zasilania. Chiny mu-siały wypłacić ubezpieczenie. Alejuż rok później podpisywały z Ni-gerią kontrakt na budowę następcyzepsutego satelity – NigComSat-1R(R od replacement = zamiennik).

Głównym wykonawcą NigCom-Sat-1R jest pekińska korporacjaChina Great Wall Industry. Przykonstruowaniu satelity oparła sięo korpus DFH-4, instalując na nim40 różnego rodzaju transponderów(w tym 12 zapasowych).

W paśmie C (5.725-7.075 GHz,3.4-4.8 GHz ) pracują cztery trans-pondery, pokrywające obszar Afry-ki Środkowej, od Senegalu po Ke-nię. Czternaście transponderów pa-sma Ku (13.25-14.80 GHz, 10.70-12.75 GHz) zapewnia łącznośćw dwóch obszarach Czarnego Lą-du: krajach Zatoki Bengalskiej orazkrajach leżących między Nigeriąa RPA. Dalszych osiem transpon-derów pracuje w paśmie Ka (27.5-30.0 GHz, 17.7-20.2 GHz). Jednaz wiązek obsługujących to pasmoskierowana jest na chiński Kaszgar,w którym znajduje się zapasowecentrum kontroli misji. Satelita bę-dzie zarządzany z Kaszgaru w fa-zie testów i wstępnego konfigurowa-nia. Z chwilą wejścia do operacyjnejsłużby kontrolę przejmą Nigeryjczy-cy, korzystający z własnego ośrodkadowodzenia w pobliżu stolicy kraju.

Obok ładunku telekomunikacyj-nego na pokładzie NigComSat-1Rznalazły się dwa transpondery pa-sma L, pracujące na częstotliwo-ściach odpowiadających sygnałowinawigacyjnemu GPS. To nigeryj-ski wkład w system wspomagania

GPS, odpowiadający europejskie-mu EGNOS (pozwala wyznaczaćpoprawki pozycjonowania, zapew-niając większą dokładność GPS).

NigComSat-1R trafi nad połu-dnik 42.5○E, skąd powinien przezminimum piętnaście lat zapewniaćtransmisje telewizyjne, łączność te-lefoniczną, przekaz danych i dostępdo Internetu.Satelita: NigComSat-1R (COSPAR: 2011-077A, NORAD: 38014); Nigeria; telekomu-nikacyjny; Orbita: geostacjonarna, 42.5○E.Start: 19 grudnia 2011, 16:41 UTC, Xichang(Chiny, 28.24○N, 102.03○E); rakieta nośnaCZ-3B/E.

Zi Yuan-1 2CCzęścią chińskiego programu obser-wacji Ziemi jest seria satelitów tele-detekcyjnych Zi Yuan. Część obiek-tów powstaje w ramach współ-pracy chińsko-brazylijskiej – pro-jektu CBERS (China-Brazil EarthResources Satellite; 70% kosztówpo stronie Chin). Z tego wzglę-du wystrzelone dotychczas satelitynazywane są zarówno akronimemCBRES (-1, -2, -2B), jak i Zi Yuan(odpowiednio: -1A, -1B, -1B2).

▴ Satelita serii CBRES (Fot. INPE).

Niezależnie od działań między-narodowych Chińczycy zdecydowa-li wysyłać satelity Zi Yuan takżew wersji narodowej, to znaczy wy-posażone wyłącznie w instrumentyrodzimej konstrukcji i służące kra-jowym celom. Pierwszym z narodo-wych satelitów jest wystrzelony 22grudnia 2011 Zi Yuan 2C.

Przy kształcie sześcianu o bokurównym w przybliżeniu dwóm me-trom, satelita pozwala umieścić naswoim pokładzie trzy sporych roz-miarów instrumenty obserwacyjne.Są nimi: dwie kamery wysokiej roz-dzielczości (2.4 m na piksel; łącznypas obrazowania niemal 55 km), ka-

mera panchromatyczna (piksel 5 m;pas obrazowania 60 km) oraz kame-ra wielospektralna (piksel 10 m; pasobrazowania 60 km).

Start Zi Yuan 1C na pokładzie ra-kiety Długi Marsz był dziewiętna-stym i ostatnim chińskim startemw 2011 roku. Nigdy dotąd z Pań-stwa Środka nie wystrzelono takwielu rakiet kosmicznych. Jednocze-śnie Chiny wyprzedziły w statysty-kach USA.Satelita: Zi Yuan-1 (2C) (COSPAR: 2011-079A, NORAD: 38038); Chiny; teledetekcyj-ny; Orbita: 760×770 km, nachylenie 98.6○,okres orbitalny 100.2 min. Start: 22 grudnia2011, 03:26 UTC, Taiyuan (Chiny, 38.85○N,111.61○E); rakieta nośna Chang Zheng-4B.

Globalstar-2Globalstar jest konstelacją sateli-tów komunikacyjnych, przeznaczo-nych do transmisji rozmów i da-nych. W nominalnej konfiguracjiskłada się z 48 podstawowych sa-telitów, rozmieszczonych w ośmiurównomiernie oddalonych od sie-bie płaszczyznach orbitalnych. Kon-stelację uzupełniają satelity zapa-sowe – miało być ich osiem, leczw chwili rozpoczęcia świadczeniausług przez Globalstar (początekroku 2000) w kosmosie znajdowałysię tylko cztery i nie planowano ko-lejnych.

Globalstar jest w założeniach po-dobny do konkurencyjnego syste-mu Iridium, z kilkoma istotnymiróżnicami. Satelity Globalstar sąumieszczane na orbitach o wyso-kości 1410 km, czyli niemal dwu-krotnie wyżej niż Iridium. Z jednejstrony pozwala to na uzyskanie po-równywalnego zasięgu przy użyciumniejszej liczby satelitów, co jed-nak naraża elektronikę na większeryzyko interferencji z wysokoener-getycznym promieniowaniem pasówvan Allena.

Pasy van Allena schodzą najbli-żej powierzchni Ziemi w obszarzetzw. anomalii południowoatlantyc-kiej (SAO), gdzie wyższa intensyw-ność promieniowania jest rejestro-wana już na wysokości 1400 km.Wysokość ta pokrywa się z wyso-kością orbit Globalstar. Przypusz-cza się, że właśnie wpływ inten-

nr 18 ● 1/2012 48


sywniejszego promieniowania w re-jonie SAO doprowadził do szybszejniż oczekiwano degradacji podsys-temów satelitów Globalstar, ogra-niczając możliwości transmisji orazskracając żywotność samych sateli-tów (nominalnie oszacowaną na sie-dem i pół roku).

Inną istotną różnicą między Iri-dium a Globalstar jest nachylenieorbit satelitów obydwu konstelacji.Inklinacja orbit Globalstar to tyl-ko 52○, w porównaniu z 86○ dla Iri-dium. W praktyce oznacza to, iżGlobalstar nie jest w stanie objąćzasięgiem regionów powyżej równo-leżników ±70○, tym samym zapew-nić w pełni globalnego zasięgu.

▴ Globalstar-2 (Fot. Arianespace).

Ciekawą wspólną cechą Iridiumi Globalstar są trudne począt-ki ekonomiczne systemów. Obydwaprzedsięwzięcia na wczesnym eta-pie istnienia przeszły przez etapbankructwa, w odmianie, która po-zwalała na restrukturyzację przed-siębiorstw. Dopiero po tej operacjiGlobalstar wyszedł na prostą i osią-gnął względną płynność finansową.

Obecnie niemal całość wydatkówinwestycyjnych Globalstar przezna-czana jest na gruntowną moderniza-cję całego systemu: budowę drugiejgeneracji satelitów. Przez pierwszągenerację należy rozumieć 72 obiek-ty wystrzelone między rokiem 1998a 2007. W gronie tym było 48 sateli-tów budujących podstawowy szkie-let konstelacji oraz 4 satelity za-pasowe. Wszystkie 52 obiekty tra-fiły na orbitę w ciągu dwóch lat(1998-2000). Gdy wyszedł na jawproblem z niedostateczną osłoną ra-diacyjną podsystemów Globalstar,zbudowano dodatkowych osiem sa-telitów (starty w 2007 roku), ratu-jących konstelację przed spektaku-larną klęską.

W ramach pierwszej generacjizbudowano jeszcze 12 obiektów,które próbowano wysłać na orbi-tę za jednym razem, na pokładzierakiety Zenit-2. Niestety, start wewrześniu 1998 roku nie powiódł sięi wszystkie satelity zostały straco-ne. Nigdy wcześniej nie próbowa-no w komercyjnym starcie umieścićaż tylu satelitów na raz. Globalstarplanował w sumie trzy takie star-ty (3×12), jednak bolesna porażkazmusiła firmę do skorzystania z al-ternatywnego schematu lotów i wy-syłania jednocześnie po 4 obiekty zajednym razem. Konfigurację kwar-tetu utrzymano dla wszystkich sate-litów pierwszej generacji, korzysta-jąc z rakiet Delta i Sojuz.

Za budowę satelitów pierwszej ge-neracji odpowiadał Alcatel AleniaSpace i także jemu przypadł opie-wający na 661 mld euro kontraktna budowę satelitów drugiej gene-racji. Kontrakt obejmuje stworzenie48 obiektów i modernizację segmen-tu naziemnego. Podstawowym wy-mogiem dla nowych satelitów byławłaściwa osłona przed promienio-waniem – wykonano ją ze sporymmarginesem, gwarantując popraw-ną pracę systemów w warunkachbardziej wymagających, niż panują-cych na wysokości 1410 km. Moder-nizacja uwzględniła zwiększenie wy-dajności telekomunikacyjnej – przy-kładowo transmisja danych będzie

mogła się teraz odbywać z prędko-ścią 256 kbps, w miejsce dotych-czasowych 9.6 kbps. Na pokładziekażdego satelity znajdzie się w su-mie 16 transponderów pasm od Cod S, oraz 16 odbiorników w takichsamych zakresach. Pojedynczy sa-telita waży 700 kg, o 150 kg wię-cej niż w przypadku pierwszej gene-racji. Wprowadzone poprawki kon-strukcyjne zapewniają 15-letnią ży-wotność obiektów.

Satelity Globalstar drugiej gene-racji wysyłane są na orbitę szóstka-mi na pokładzie rakiet Sojuz-2. Po-czątkowo ładunek trafia na orbitęo wysokości około 920 km i dopieroz niej, już przy użyciu własnego sys-temu napędowego, satelity wznosząsię na docelowe 1410 km, jednocze-śnie zajmując stosowne miejsce nawspólnej orbicie.

Pierwszy start nowych Globalsta-rów miał miejsce w październiku ro-ku 2010, drugi 13 lipca minionegoroku. 28 grudnia 2011 na orbitę tra-fiła kolejna szóstka obiektów.Satelita: Globalstar 2-13 (Globalstar M084;COSPAR: 2011-080A, NORAD: 38040);USA; telekomunikacyjny; Orbita: kołowa,1410 km, nachylenie 52○. Start: 28 grud-nia 2011, 17:09 UTC, Bajkonur (Kazachstan,45.73○N, 60.30○E); rakieta nośna Sojuz-2-1a.Satelita: Globalstar 2-14 (Globalstar M080;COSPAR: 2011-080B, NORAD: 38041);USA; telekomunikacyjny; Orbita: kołowa,1410 km, nachylenie 52○. Start: 28 grud-nia 2011, 17:09 UTC, Bajkonur (Kazachstan,45.73○N, 60.30○E); rakieta nośna Sojuz-2-1a.Satelita: Globalstar 2-15 (Globalstar M082;COSPAR: 2011-080C, NORAD: 38042);USA; telekomunikacyjny; Orbita: kołowa,1410 km, nachylenie 52○. Start: 28 grud-nia 2011, 17:09 UTC, Bajkonur (Kazachstan,45.73○N, 60.30○E); rakieta nośna Sojuz-2-1a.Satelita: Globalstar 2-16 (Globalstar M092;COSPAR: 2011-080D, NORAD: 38043);USA; telekomunikacyjny; Orbita: kołowa,1410 km, nachylenie 52○. Start: 28 grud-nia 2011, 17:09 UTC, Bajkonur (Kazachstan,45.73○N, 60.30○E); rakieta nośna Sojuz-2-1a.Satelita: Globalstar 2-17 (Globalstar M090;COSPAR: 2011-080E, NORAD: 38044);USA; telekomunikacyjny; Orbita: kołowa,1410 km, nachylenie 52○. Start: 28 grud-nia 2011, 17:09 UTC, Bajkonur (Kazachstan,45.73○N, 60.30○E); rakieta nośna Sojuz-2-1a.Satelita: Globalstar 2-18 (Globalstar M086;COSPAR: 2011-080F, NORAD: 38045);USA; telekomunikacyjny; Orbita: kołowa,1410 km, nachylenie 52○. Start: 28 grud-nia 2011, 17:09 UTC, Bajkonur (Kazachstan,45.73○N, 60.30○E); rakieta nośna Sojuz-2-1a.

49 AstroNautilus


Starty planowane na styczeń i luty 2012Data podana w pierwszej kolumnie jest najbardziej prawdopodobnym dniem startu na chwilę ukazania się tegonumeru. Daty mogą ulegać zmianom, za wyjątkiem startów oznaczonych znakiem „★” – wskazuje on starty,które już się odbyły przed zamknięciem numeru. Szczegółowy opis wszystkich startów znajdzie się w kolejnymnumerze AstroNautilus. Informacje bieżące zawiera strona http://lk.astronautilus.pl/.

Data Satelita Rakieta Miejsce Uwagi

09/01/2012 ★ Zi Yuan-3A CZ-4B Taiyuan TeledetekcyjnyVesselSat-2 Transmisja danych

13/01/2012 ★ Feng Yun-2F CZ-3A Xichang Meteorologiczny19/01/2012 ★ WGS-4 Delta-4M+ Canaveral Komunikacyjny25/01/2012 Progress M-14M Sojuz-U Bajkonur Transport do ISS03/02/2012 Navid-e Elm-o Sanat Safir-1b Semnan Technologiczny11/02/2012 Fajr Safir Semnan Teledetekcyjny13/02/2012 LARES Vega Kourou Naukowy

ALMASat Studenckie-st@r StudenckiGoliat StudenckiMasat-1 StudenckiPW-Sat StudenckiRobusta StudenckiXaTcobeo StudenckiUniCubeSat-GG Studencki

14/02/2012 SES-4 Proton-M Bajkonur Telekomunikacyjny16/02/2012 MUOS-1 Atlas-5 Canaveral Łącznościowy25/02/2012 Compass-G5 CZ-3C Xichang Nawigacyjny

nr 18 ● 1/2012 50

nauka - pw-sat.pl · Loty kosmiczne > PW-Sat Efekt kontrolowanej i wymuszonej deorbitacji. W tym...

Documents

Transcript of nauka - pw-sat.pl · Loty kosmiczne > PW-Sat Efekt kontrolowanej i wymuszonej deorbitacji. W tym...