Орбита Земли становится всё более загруженной. Более 11 000 активных спутников и ещё многие тысячи ожидаются в ближайшие годы. Кроме того, имеется более 1,2 миллиона объектов космического мусора размером более 1 см. Риск столкновений на орбите превратился в повседневную проблему. Европейское космическое агентство (ESA) инвестирует в технологии автоматизации, которые помогут операторам спутников более эффективно реагировать на риски столкновений.
Проект CREAM
В основе этих усилий лежит проект по оценке рисков столкновений и автоматическому смягчению их последствий (CREAM). Это ключевой элемент программы ESA по обеспечению безопасности в космосе. Его цель — снизить нагрузку на операторов, количество ложных оповещений и время реагирования на меры по предотвращению столкновений, одновременно повышая безопасность полётов.
Проект CREAM, начатый в 2020 году, сейчас вступил в критическую фазу наземных испытаний систем и демонстраций на орбите.
Оценка рисков и планирование манёвров
Оценка риска столкновения и, при необходимости, разработка манёвров по предотвращению столкновений — две трудоёмкие задачи. Взаимодействие между операторами спутников часто бывает нерегламентированным, не всегда простым и может вызывать осложнения.
Для облегчения ручного труда система CREAM берёт на себя множество связанных задач:
* оценка потенциальных сближений;
* разработка планов манёвров;
* поддержка процесса принятия решений в координации с другими операторами, а также мониторинг со стороны потенциальных будущих регуляторов.
Компонент системы разработан так, чтобы позволить разнообразной экосистеме заинтересованных сторон взаимодействовать друг с другом. Соединяя операторов спутников, поставщиков услуг по обеспечению ситуационной осведомлённости в космосе, регуляторов и наблюдателей, CREAM может упростить процесс принятия решений на всех этапах, особенно если задействованы два активных спутника, а не космический мусор.
CREAM также может облегчить переговоры между операторами, минимизируя вмешательство человека. В случае несогласия с предложенным решением CREAM может передать вопрос на рассмотрение в службу медиации, обеспечивая гибкость, прозрачность и справедливость.
Компоненты системы CREAM
В настоящее время компоненты прототипа системы CREAM, разработанные компаниями GMV и Guardtime, интегрируются в общую платформу под руководством GMV. Система, пока ещё наземная, уже может предоставлять оповещения и генерировать практические манёвры по уклонению для наземного сегмента, а также поддерживать координацию между сторонами.
Проект перейдёт к расширенному этапу пилотного использования по мере добавления дополнительных технологий для процесса принятия решений, а параллельно будут готовиться демонстрации на орбите. Они включают в себя «подсадные миссии», где система будет на борту в качестве цифровой полезной нагрузки, а также специальную демонстрационную миссию CREAM на орбите.
Поддержка управления космическим движением
CREAM может не только поддерживать устойчивость космической среды, помогая избегать столкновений и образования космического мусора. Интеграция компонента CREAM на борту космических аппаратов также может облегчить технологический переход в сфере регулирования управления космическим движением.
Проблема с установлением каких-либо «правил дорожного движения» зависит не только от необходимости достижения консенсуса по таким правилам, но и от наличия технологий, которые сделают их реальностью — своего рода проблема курицы и яйца.
CREAM может поддержать будущие системы управления космическим движением, предлагая стандартизированный набор инструментов, позволяющий операторам соблюдать передовые практики и правила, а регуляторам — контролировать их соблюдение. Система разработана так, чтобы быть высокоадаптивной, позволяя нетехническим пользователям определять развивающиеся стандарты внутри системы. Такая гибкость обеспечивает долгосрочную актуальность по мере развития передовой практики, международных норм и технологий.
Предоставлено Европейским космическим агентством.