Kategorie
News Świat

Airbus Defence and Space: Sentinel-1B uzupełni europejską „wizję radarową”

Sentinel-1B_Copyright Airbus DS GmbH_Mathias Pikelj 2015_

Na europejskim kosmodromie Kourou w Gujanie Francuskiej trwają przygotowania do startu satelity Sentinel-1B, na którego pokładzie znajduje się instrument radarowy zbudowany przez Airbus Defence and Space. Satelita, którego głównym wykonawcą jest Thales Alenia Space Italy, zostanie umieszczony na orbicie 22 kwietnia 2016 r. przez rakietę nośną Sojuz.

Na orbicie dołączy do swojego bliźniaka, satelity Sentinel-1A (wyniesionego w kwietniu 2014 r.) i uzupełni biegunową konstelację orbitalną Sentinel-1, która znacznie skróci czas powrotu nad poprzednio odwiedzone obszary, dostarczając zdjęcia satelitarne na potrzeby monitorowania mórz i lądów oraz reagowania kryzysowego niezależnie od pory dnia i warunków pogodowych. Współpracujące ze sobą satelity Sentinel-1 będą obrazować całą powierzchnię planety co sześć dni.

Radarowe satelity Sentinel-1 mogą obserwować powierzchnię Ziemi przez chmury i deszcz, w dzień i w nocy. Dzięki temu nadają się idealnie na przykład do monitorowania regionów podbiegunowych, które w miesiącach zimowych pozostają w ciemności, oraz lasów tropikalnych, które zwykle są spowite chmurami.

Zdjęcia zrobione nad oceanami i morzami pozwalają generować aktualne mapy pokrywy lodowej w celu zwiększenia bezpieczeństwa statków, wykrywać i śledzić wycieki ropy naftowej oraz dostarczać informacje o wietrze, falach i prądach. Systematyczne obserwacje lądów są używane do śledzenia zmian w użytkowaniu gruntów oraz monitorowania poruszających się obiektów z wyjątkową dokładnością. Co więcej, nowa misja ma przyspieszyć reagowanie na kryzysy i katastrofy naturalne, takie jak powodzie i trzęsienia ziemi.

Podobnie jak Sentinel-1A, satelita „B” jest wyposażony w podsystem antenowy (SAS) radaru z syntetyczną aperturą (SAR), który umożliwi zgromadzenie ogromnej ilości danych dzięki zdolności do pracy w trybie ciągłym. Antena o szerokości 12,3 metra składa się z pięciu paneli. Cztery z nich będą złożone wzdłuż ramy nośnej podczas startu i zostaną rozłożone na orbicie.

Na panelach znajduje się 280 podwójnie spolaryzowanych, małych nadajników, które emitują sygnał radiowy o mocy nieco powyżej 5 kW. Nadajniki i powiązane z nimi elementy odbiorcze zostały dostarczone przez Thales Alenia Space jako hybrydowe, wieloukładowe moduły nadawczo-odbiorcze zintegrowane z elektroniką sterującą (Electronic Front-End, EFE). Indywidualna kontrola nad każdym z tych 280 nadajników umożliwia elektroniczne sterowanie wiązką radarową. Poprzez przesuwanie wiązki w poprzek toru obserwacyjnego i fotografowanie położonych obok siebie pasów o szerokości 80 km można złożyć obraz średniej rozdzielczości o szerokości nawet 400 km. Wysoka moc nadajników wymagała odprowadzenia dużej ilości ciepła, nie licząc skomplikowana wyzwania mechanicznego, jakim było stworzenie bardzo stabilnej struktury 800-kilogramowej anteny.

Antena jest sterowana przez podsystem elektroniczny SAR, który zapewnia przetwarzanie sygnału, synchronizację oraz kontrolę nad systemem, odpowiadając za bardzo stabilny sygnał radarowy i precyzyjną orientację wiązki. Instrument zaprojektowano tak, aby gwarantował pozycjonowanie z dokładnością do 2,5 metra nad pasem o szerokości 400 km odległym o niemal 1000 km podczas lotu z prędkością 7 km na sekundę. Cel ten osiągnięto dzięki wyrafinowanemu mechanizmowi do niezwykle dokładnego przewidywania pozycji orbitalnej w czasie rzeczywistym oraz bardzo precyzyjnym pomiarom czasu, które pozwalają zsynchronizować pozyskiwanie obrazów SAR.

Aby dostarczyć instrument radarowy na potrzeby misji, zespoły Space Systems zbudowały i przetestowały w Friedrichshafen (Niemcy) antenę o wymiarach 12,3 m x 0,9 m, elektronicznie zintegrowaną z podsystemem elektroniki SAR zaprojektowanym w Portsmouth (Wielka Brytania).

Dwa wszechstronne i zaawansowane instrumenty SAR zostały opracowane przez firmę Airbus Defence and Space, która od dawna projektuje i wytwarza instrumenty radarowe do obserwacji Ziemi dla Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Oprócz ogólnego koordynowania prac nad europejskimi satelitami ERS-1/ERS-2 wystrzelonymi odpowiednio w 1991 i 1995 roku oraz satelitą Envisat wyniesionym na orbitę w 2001 r., Airbus Defence and Space opracował i zbudował moduły radarowe AMI (ERS), ASAR (Envisat) oraz ASCAT (MetOp). Ponadto Airbus Defence and Space był głównym wykonawcą niemieckich satelitów radarowych TerraSAR-X i TanDEM-X. W grudniu 2015 r. Airbus Defence and Space podpisał kontrakt z Thales Alenia Space na zbudowanie dwóch kolejnych instrumentów SAR, Sentinel-1C i Sentinel-1D, które zapewnią ciągłość dostarczania danych radarowych na potrzeby programu Copernicus po 2029 r.

Airbus Defence and Space w programie Copernicus

Sentinel-1B to czwarty satelita Sentinel zbudowany w ramach europejskiego programu Copernicus, wspólnego projektu Komisji Europejskiej i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Airbus Defence and Space jest kluczowym partnerem Copernicusa od samego początku programu w 1998 roku. Airbus Defence and Space zarządza flotą satelitów optycznych i radarowych – SPOT, Pléiades, TerraSAR-X i TanDEM-X – i jest jednym z głównych dostawców danych na potrzeby usług Copernicus. Firma odgrywa kluczową rolę w budowie satelitów Sentinel, które tworzą kosmiczny segment programu i uzupełniają dane pochodzące z Misji Wspomagających Copernicus.

Program Copernicus jest pierwszym użytkownikiem „kosmicznej infostrady” – EDRS-SpaceDataHighway. SpaceDataHighway zapewni laserową komunikację w przestrzeni kosmicznej z szybkością sięgającą 1,8 Gb/s. Sentinel-1 i Sentinel-2 to pierwsze satelity obserwacyjne wyposażone w terminal Airbus Defence and Space do komunikacji laserowej. System SpaceDataHighway powstaje w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego między ESA a Airbus Defence and Space.

Źródło / Autor: Airbus Defence and Space
Zdjęcie: Airbus Defence and Space

Autor: Redakcja Świat

Redakcja Świat