Wizja DARPA dotycząca przyszłości nawigacji satelitarnej
Innowatorzy z Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie (DARPA) nieustannie zastanawiają się nad nowymi sposobami przesuwania granic technologii. Ich najnowsze przedsięwzięcie, Daedalus, ma na celu rozwinięcie nawigacji satelitarnej na bardzo niskiej orbicie okołoziemskiej (VLEO). Termin „VLEO” odnosi się do orbit o wysokości mniejszej niż 450 km lub około 280 mil, co czyni je szczególnym i trudnym miejscem do funkcjonowania satelitów. Pomimo wyzwań, DARPA jest zaangażowana w znajdowanie rozwiązań.
Oprócz lepszej rozdzielczości przestrzennej dla obrazowania optycznego, lepszego stosunku sygnału do szumu dla systemów radarowych i lidarowych oraz zwiększonej dokładności lokalizacji geograficznej, VLEO ma wiele zalet w nawigacji satelitarnej. Dzięki tym możliwościom satelity byłyby w stanie dokładniej badać Ziemię i przekazywać swoje obserwacje szybciej i dokładniej. Satelita może zostać wystrzelony na VLEO za mniejsze pieniądze iz mniejszym trudem niż na wyższe orbity, co czyni go bardziej atrakcyjną opcją nawigacji satelitarnej.
Jedną z głównych zalet VLEO jest to, że satelity na tej orbicie często unikają większości zanieczyszczeń orbitalnych i nie wymagają tak dużej osłony przed promieniowaniem, jak satelity na wyższej orbicie. Wynika to z bliskości VLEO do Ziemi i odległości od innych satelitów. Ze względu na zdolność niższej orbity do utrzymywania satelitów z dala od często używanych pasów orbitalnych, w VLEO zmniejszono również obowiązki zgodności z przepisami Międzyagencyjnego Komitetu ds. Koordynacji Śmieci Kosmicznych.
VLEO powoduje jednak również szczególne trudności, które należy rozwiązać. Tarcie wzrasta, gdy satelita zbliża się do atmosfery. Cząsteczki gazowe w ziemskiej atmosferze, które kurczą się i rozszerzają wraz ze Słońcem, powodują opór atmosferyczny, który ma wpływ na satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej. Może to sprawić, że satelita będzie bardziej podatny na tarcie, co będzie wymagało korekty orbity lub pogorszenia jej orbity do czasu ponownego wejścia w atmosferę. Termosfera otacza cały VLEO, co może prowadzić do atomowej erozji tlenowej, zerwania wiązań chemicznych i zagrożenia dla chemicznie zbudowanych satelitów.
Pomimo tych trudności, DARPA jest zaangażowana w poszukiwanie rozwiązań dla długoterminowych operacji VLEO. Kontrahenci muszą uzyskać poświadczenia bezpieczeństwa dla swoich obiektów i tajne poświadczenia dla wszystkich pracowników pracujących nad programem Daedalus ze względu na jego delikatność. Nazwa programu, Daedalus, pochodzi z mitologii greckiej i nawiązuje do bardziej ostrożnego ojca Ikara, który leciał niżej i żył, w przeciwieństwie do jego syna, który leciał zbyt blisko słońca i zginął w niekontrolowanym upadku.
Przyszłość nawigacji satelitarnej wydaje się obiecująca dzięki wizji DARPA dla VLEO, która oferuje nową warstwę infrastruktury satelitarnej, jak również kilka zalet. Chociaż działanie w VLEO ma swoje trudności, duch innowacyjności i wytrwałość DARPA otworzyły świat możliwości nawigacji satelitarnej. Nie wiadomo jeszcze, jak program Daedalus wpłynie na planetę poniżej, ale jest to pomnik zaangażowania organizacji w przesuwanie granic tego, co jest możliwe na orbicie.
