Nový optický systém vylepší sledování vesmírného prostoru

Začátkem letošního roku byl na ostrově Tanegashima v Japonsku vypuštěn první ze dvou nákladů pro sledování vesmírného prostoru (SDA) s názvem QZS6-HP1. Start se uskutečnil v rámci spolupráce mezi americkým Vesmírným vojskem a Japonskem. Nedávno tento náklad shromáždil první obrazová data, tzv. \"first light\". Laboratoř MIT Lincoln, sponzorovaná americkým Vesmírným vojskem (USSF), navrhla, zkonstruovala a dodala oba náklady v rámci programu spolupráce USA a Japonska nazvaného Quasi-Zenith Satellite System Hosted Payload (QZSS-HP). Program demonstruje společný závazek k rozšiřování vesmírného partnerství v souladu s národními vesmírnými politikami obou spojenců a přispívá k integrovanému odstrašování a mezinárodní bezpečnosti. Během celého programu pracovala laboratoř Lincoln bok po boku s USSF, japonským Národním sekretariátem pro vesmírnou politiku a společností Mitsubishi Electric Corp.

V posledních několika desetiletích se počet startů satelitů po celém světě neustále zvyšuje, protože vlády a soukromé komerční společnosti zahajují a rozvíjejí své vesmírné aktivity, čímž se vytváří přeplněnější vesmírné prostředí. Spojené státy i Japonsko mají zájem o posílení SDA na přeplněné geostacionární oběžné dráze (GEO). Tento mezinárodní program byl zahájen v roce 2019 jako způsob, jak vyhovět této potřebě, a to spojením amerického senzoru SDA s probíhajícím japonským programem QZSS. QZSS je japonský domácí systém pro určování polohy, navigaci a časování, určený pro uživatele v Japonsku a v současné době rozšiřující globální navigační systém GPS Spojených států.

USSF zapojilo laboratoř Lincoln do tohoto programu kvůli jejím rozsáhlým zkušenostem s vývojem senzorů SDA, zejména pro satelit ORS-5/SensorSat, který byl vypuštěn v roce 2017. SensorSat je malá a levná alternativa k současným americkým schopnostem detekce a sledování geostacionárních satelitů. Náklady QZSS využívají kompaktní optický design SensorSatu, který umožňuje jejich senzorům pasivně sledovat oblohu s vysokým výkonem. Na rozdíl od SensorSatu, který odesílá shromážděná data pozemnímu systému pro zpracování, náklady QZSS laboratoře provádějí většinu zpracování dat na oběžné dráze. Tento alternativní přístup ke zpracování snižuje velikost stažených dat o tři řády, což je klíčová architektura pro mise s omezenou šířkou pásma.

\"Pasivní vyhledávání nákladu uvolňuje další aktiva SDA tím, že poskytuje nepřetržité monitorování, což vytváří odolnější vesmírnou architekturu,\" říká Ashley Long, manažerka programu QZSS-HP v laboratoři Lincoln. Tyto satelity budou dodávat data v téměř reálném čase do americké sítě pro sledování vesmíru.

Druhý náklad QZSS byl integrován na japonský satelit QZS-7 a jeho start se očekává na konci roku 2025. Pro QZS6-HP1 nyní tým laboratoře Lincoln provádí testy na oběžné dráze.

Emily Clements, zástupkyně manažerky programu, říká, že dosažení fáze \"first light\" je významným mezníkem. \"Aby se \"first light\" podařil, musí fungovat každá součást systému, včetně senzoru vyrobeného laboratoří a mnoha podpůrných subsystémů nákladu, a také datová rozhraní s Japonskem a americkými pozemními systémy přijímajícími data,\" říká. \"Tento okamžik představuje vyvrcholení let tvrdé práce a mezinárodní spolupráce, která otevírá cestu pro komplexnější monitorování SDA GEO.\"

V následujících měsících tým laboratoře Lincoln vylepší parametry senzoru na základě dat z oběžné dráhy, aby maximalizoval výkon. Tým pak bude i nadále podporovat provoz po celou dobu trvání mise.

\"Ačkoli byl původně koncipován jako demonstrační mise a průkopník mezinárodní spolupráce, QZSS-HP slibuje, že poskytne silnou operační užitečnost pro Spojené státy,\" říká Long. \"Navíc byl design nákladu předán vládě, což umožňuje vyrábět a dodávat podobné náklady, čímž se dále rozšiřuje dosah a dopad této mise.\"