Z europejskiej bazy kosmicznej w Gujanie Francuskiej, na pokładzie rakiety rakiety Soyuz-Fregat wystartował dziś w kosmos zestaw satelitów komercyjnych i badawczych. Wśród nich jest eksperymentalny satelita technologiczny OPS-SAT. To pierwszy przypadek satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), wyposażonego w zaprojektowane i wykonane w Polsce oprogramowanie pokładowe, dzieło specjalistów warszawskiej firmy GMV. Sonda ma też koder i dekoder telemetrii opracowany wspólnie przez Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk i firmę Creotech. Wraz z OPS-SAT w misję na orbitę wyruszyły też znacznie potężniejsze satelity, między innymi Cheops - do badań planet pozasłonecznych oraz jako główny ładunek - włoski satelita radarowego systemu obserwacyjnego COSMO-SkyMed drugiej generacji.
Tuż po 14:05 OPS-SAT znalazł się na wysokości 515 kilometrów i przez dwa lata będzie pełnił rolę laboratorium do testowania nowych technologii w warunkach kosmicznych. Ze względu na duże ryzyko i możliwe straty finansowe, firmy kosmiczne nie chcą prowadzić takich eksperymentów przy okazji kosztownych, komercyjnych misji, tani OPS-SAT daje możliwość testów przy minimalnym ryzyku. W trakcie misji naukowcy i inżynierowie kilkunastu krajów chcą przetestować nowy, znacznie mocniejszy od używanych dotychczas na orbicie procesor i wiele rodzajów korzystającego z jego możliwości oprogramowania. Na straży poprawnej pracy OPS-SAT ma stać polskie oprogramowanie pokładowe, które - w przypadku gdyby eksperymenty doprowadziły do nieprzewidzianego rozwoju wypadków - mają sprowadzić satelitę do stanu bezpiecznego i zawiadomić centrum kontroli lotu na Ziemi.
Pierwszą w dziejach ESA misję typu CubeSat od strony technicznej przygotowali naukowcy i inżynierowie Graz University of Technology, jej koszt to 2,4 miliona euro. Udział finansowy Polski wyniósł 29 procent. Satelita ma umożliwić przeprowadzenie aż 130 eksperymentów, przygotowanych w 12 krajach. Wśród nich będą eksperymenty dotyczące modernizacji systemu komunikacji. Standardy dotyczące przesyłania danych na orbitę i z powrotem na Ziemię zostały opracowane jeszcze w pierwszej połowie lat 90. minionego stulecia. Opierają się one na specjalnie zabezpieczonych przed wpływem promieniowania kosmicznego procesorach, które pozostają co najmniej 10 lat w tyle za stosowanymi obecnie na Ziemi technologiami. OPS-SAT ma dać szansę przetestowania nowych, bardziej zaawansowanych systemów bez ryzyka dla komercyjnej misji. Standardowa prędkość przesyłu danych telemetrycznych w ESA to obecnie 64 kb/s, mimo małych rozmiarów OPS-SAT ma zapewnić możliwość odbioru danych z prędkością 256 kb/s i przesyłania ich na Ziemię z prędkością 1 Mb/s. Będą testowane też laserowe systemy przesyłu danych z prędkością nawet do 50 Mb/s. Koder i dekoder telemetrii satelity opracowały wspólnie Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk i firma Creotech, która przygotowała też oprogramowanie modułu komunikacji. Ten moduł ma za zadanie zapewnienie niezawodnej łączności między satelitą i Ziemią.
Jak informuje warszawska firma GMV, w ramach projektu OPS-SAT do jej zadań należało także zaprojektowanie i wdrożenie szeregu systemów dla satelity. Do tych ostatnich należy między innymi ADCS (Attitude Determination and Control System) – jeden z najważniejszych elementów oprogramowania każdego satelity odpowiedzialny za prawidłową komunikację z urządzeniem i kontrolowanie trajektorii jego ruchu po orbicie, a także FDIR (Failure Detection Identification and Recovery), umożliwiający monitorowanie parametrów podsystemów satelity, a w razie wykrycia nieprawidłowości przestawienie go w bezpieczny tryb.
Specjaliści GMV odpowiedzialni byli również za integrację nowego algorytmu kompresji danych POCKET+ oraz przygotowanie i implementację standardu protokołu wymiany informacji MOS (Mission Operation Services). Każdy satelita kontrolowany jest z Ziemi za pomocą specjalnego oprogramowania i infrastruktury naziemnej (Ground Control Segment). Jednym z kluczowych celów misji jest zademonstrowanie działania MOS w warunkach operacyjnych, w trakcie kontrolowania satelity oraz jego ładunku użytecznego. Jeśli stworzone przez GMV rozwiązanie zadziała, to ma szansę stać się standardem stosowanym we wszystkich satelitach Europejskiej Agencji Kosmicznej i nie tylko, jest to bowiem standard opracowywany przez wszystkie największe agencje kosmiczne na świecie łącznie z NASA. Postawi to GMV w roli wiodącej marki, która jako pierwsza zaimplementowała standard MOS do użytku na orbicie
Wcześniej, o 12:19 czasu polskiego nastąpiło oddzielenie się satelity Cheops (Characterising Exoplanet Satellite), pierwszej misji Europejskiej Agencji Kosmicznej poświęconej badaniom planet pozasłonecznych. Próbnik ma 1,5 metra średnicy i waży 280 kilogramów. Jego zadaniem będzie obserwacja gwiazd, o których wiemy, że mają wokół siebie planety. Pomiar zmian jasności gwiazd, związanych z przejściem planet przed ich tarczą pomoże w dokładnym pomiarze ich średnicy i ocenie, z jakiego materiału są zbudowane. Zadaniem Cheopsa nie będzie poszukiwanie nowych planet, ale doprecyzowanie naszej wiedzy o tych, których istnienie już wcześniej potwierdzono.
W ciągu minionego ćwierćwiecza astronomowie odkryli już ponad 4000 planet pozasłonecznych. Są wśród nich i gazowe olbrzymy, i małe skaliste ciała niebieskie. Najwięcej z nich ma rozmiary w przedziale między średnicami Ziemi a Neptuna. Cheops ma pomóc dokładniej je mierzyć i oceniać, z czego są zbudowane i jak mogły powstać. Jego badania pomogą też w planowaniu kolejnych misji obserwacyjnych. O 12:43 Cheops przesłał na Ziemie sygnał potwierdzający, że początek misji się powiódł.
CZYTAJ RÓWNIEŻ: Pierwszy satelita ESA z polskim oprogramowaniem pokładowym poleci na orbitę
