ESA: drony czy satelity?

Agencja Kosmiczna ESA rozważa rozszerzenie działalności o nowy typ statków powietrznych - "brakujące ogniwa" pomiędzy dronami a satelitami.

Pseudo satelity dużych wysokości, czyli HAPS (ang. High Altitude Pseudo-Satellites) to w zamyśle platformy poruszające się wysoko ponad Ziemią, podobnie jak konwencjonalne samoloty, ale pełniące funkcje typowych satelitów. Zamiast jednak obserwować powierzchnię Ziemi z Kosmosu mają one pozostawać w obrębie górnych warstw atmosfery przez okres kilku tygodni do paru miesięcy, dając w efekcie ciągłe pokrycie obserwacyjne znajdującego się tuż pod nimi wycinka powierzchni planety.

Optymalna wysokość robocza takich statków wynosi 20 km. Znalazłyby się one wówczas ponad chmurami i prądami strumieniowymi, i wciąż 10 km powyżej korytarzy powietrznych dla komercyjnych linii lotniczych. To wysokość, na której typowe prędkości wiatru są już niewielkie - na tyle niskie, że pseudo satelity mogą tam utrzymać się na stałej pozycji przez dłuższy czas. Na takiej wysokości mogą też badać znajdującą się poniżej Ziemię aż do odległości rzędu 500 km, umożliwiając precyzyjny monitoring jej cech powierzchni i atmosfery, nadzór komunikacji, łączność o dużej przepustowości oraz dodatkowe wsparcie awaryjne dla istniejących już usług nawigacji satelitarnej. Przy obserwacjach Ziemi umożliwiają one większe pokrycie terenu w wysokiej rozdzielczości, natomiast w przypadku nawigacji i telekomunikacji mogą zmniejszać martwe obszary w zasięgu i pogodzić wykorzystanie szerokiego pasma komunikacyjnego z nieznacznym tylko opóźnieniem sygnału.

Pomysł nie jest w zasadzie nowy - nad tą koncepcją naukowcy pracują już od blisko dwudziestu lat. Obecnie specjaliści z ESA zastanawiają się nad konkretną realizacją projektu. Wcześniej trzeba było poczekać na rozwój kluczowych technologii: zminiaturyzowanej awioniki, wydajnych ogniw słonecznych, lekkich akumulatorów oraz miniaturyzacji czujników służących do obserwacji Ziemi i łączy komunikacyjnych o dużej przepustowości.

Europejskie firmy już pracują nad konkretnymi rozwiązaniami. Airbus opracował projekt skrzydlatego, zasilanego energią słoneczną statku Zephyr, który w 2010 roku osiągnął rekord świata podczas swego trwającego 14 dni, nieprzerwanego lotu bez tankowania paliwa. Zephyr-S jest zaprojektowany do przenoszenia ładunków o masie kilkudziesięciu kilogramów przez okres do trzech miesięcy i przy użyciu dodatkowych akumulatorów, które utrzymują zasilanie także w nocy, gdy na jego ogniwa nie pada światło słoneczne. W przygotowaniach jest też większa wersja statku o nazwie Zephyr-T, która ma obsługiwać jeszcze większe ładunki przez dłuższy okres czasu.

Jednocześnie firma Thales Alenia Space przygotowuje model lżejszego od powietrza statku Stratobus, którego pierwsze loty planuje się na rok 2021. Ma on unosić masę do 250 kg.

Zdjęcie: Zephyr-S ponad Ziemią. Źródło: Airbus


Czytaj więcej:

Źródło: ESA

Zdjęcie: wizualizacja przedstawiająca różne pseudo satelity poruszające się na dużych wysokościach. Źródło: NASA