Polski system pomoże w walce z kosmicznymi kolizjami na ziemskiej orbicie

Czynne satelity i sondy, kosmiczne śmieci, a nawet przedmioty zgubione przez astronautów. Na ziemskiej orbicie robi się coraz tłoczniej, dlatego naukowcy szykują system, który pomoże im w monitorowaniu kosmicznego ruchu i uniknięciu kosztownych kolizji.

Jak zauważa Jerzy Łukasiewicz z Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, ruch na orbicie ziemskiej jest coraz większy, a koszty wyniesienia i użytkowania satelitów bardzo duże. Kolizja satelity nawet z małym przedmiotem zazwyczaj oznacza katastrofę naukową, finansową, a czasami zatrzymuje rozmaite programy badawcze. Ponadto satelity wykorzystywane są do najróżniejszych celów, dlatego ich uszkodzenia mogą mieć negatywny wpływ na nasze życie.

Łukasiewicz kieruje pracami nad polską częścią europejskiego systemu optycznej obserwacji i śledzenia obiektów w przestrzeni kosmicznej - SST (ang. _ Space Surveillance and Tracking _). Polska dołączyła do niego w 201. roku, określając mianem SST-PL.

- Aby kompleksowo obserwować przestrzeń kosmiczną, konieczna jest współpraca wielu, wręcz setek takich urządzeń, jak budujemy teraz - zaznacza Łukasiewicz.

Przygotowując swój system, polscy naukowcy chcą przede wszystkim zapewnić bezpieczeństwo pracującym satelitom obserwacyjnym i telekomunikacyjnym, aby nie zderzały się one z kosmicznymi śmieciami. Łukasiewicz dodaje, że sporo takich odpadów powstaje podczas wynoszenia rakiet w przestrzeń kosmiczną. Znanych jest też kilka przypadków, w których źródłem niepożądanych elementów było zderzenie samych satelitów. Przy kolizji chińskiego satelity z amerykańskim powstało kilkanaście tysięcy odłamków. Zagrażają one obiektom, które dla nas pracują.

System SST-PL będzie obserwował działające satelity, ujęte już w bazach danych, np. w bazie prowadzonej przez amerykańsko-kanadyjską jednostkę North American Aerospace Defense Command (NORAD), zawierającej kilkanaście tysięcy obiektów. Będzie też rozpoznawał obiekty nieznane.

- Państwo, które wysyła satelitę, ma wprawdzie obowiązek powiadomienia Międzynarodowej Unii Astronomicznej i podania parametrów orbity takiego satelity. Są jednak kraje, które tego nie robią, np. Korea Północna. Czasem satelita o przeznaczeniu wojskowym zmienia orbitę i o tym też nie zawsze świat jest powiadamiany. Nasz system będzie więc identyfikował obiekty, których nie ma w bazie i określał ich dokładną orbitę. Tak zbudujemy własną bazę - tłumaczy Łukasiewicz.

Zbudowanie systemu jest tym bardziej pilne, że Polska szykuje się do wysłania własnych satelitów obserwacyjnych, które znajdą się na niskich orbitach od 40. do 600 km. Będą w obszarze, w którym sporo jest innych tego typu urządzeń. Teoretycznie istnieje możliwość, że ktoś może przekierować swojego starego satelitę na orbitę, która przetnie się z orbitą naszego satelity, co będzie groziło kolizją.
Czy naukowcy będą mogli też identyfikować naturalne obiekty kosmiczne, które nam zagrażają, np. asteroidy? Oczywiście jest taka możliwość, jednak nie jest to takie proste.

- Obiekty naturalne, które zmierzają w kierunku Ziemi, w różny sposób odbijają promieniowanie Słońca. Te, które odbijają je bardzo słabo, są trudne do zaobserwowania. Jednak ponieważ nasz system będzie automatycznie szukał elementów, które nie są ujęte w bazach i wyliczał ich orbity, to na tej podstawie można spróbować określić, czy mamy do czynienia z obiektem naturalnym czy sztucznym - tłumaczy kierownik projektu.

W jaki sposób naukowcy chcą śledzić i identyfikować obiekty w kosmosie? Wykorzystają do tego zbierający światło, ruchomy teleskop. Światło będzie przekazywane do kamery CCD o bardzo dużej rozdzielczości. Następnie zebrany w ten sposób obraz będzie analizowany przez system komputerowy, który za pomocą specjalnych algorytmów "wyciągnie" dane, umożliwiające automatyczną identyfikację i określenie parametrów orbit.

Z czasem będzie można nim sterować zdalnie, zlecając oglądanie fragmentu nieba w określonym czasie. Wyniki poszukiwań system prześle do jednostki, która zleciła badanie. Polski system ma zacząć działać pod koniec 201. roku. Konkurs na wykonanie projektu zautomatyzowanego systemu optycznej obserwacji i śledzenia obiektów w przestrzeni kosmicznej SST-PL Narodowe Centrum Badań i Rozwoju ogłosiło w lipcu 2015 roku. Ostatecznie projekt wart około 3,5 mln zł realizują: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Creotech Instruments S.A. i Wojskowa Akademia Techniczna.

słk