Małe satelity w inteligentnych operacjach kosmicznych
– polskie autonomiczne zdolności satelitarne to konieczność
Streszczenie. Małe satelity, zwane SmallSats, rewolucjonizują sposób, w jaki podchodzimy do misji kosmicznych, dostarczając opłacalne, elastyczne i innowacyjne rozwiązania do prowadzenia operacji satelitarnych. Inteligentne formacje satelitarne dzięki znacznemu postępowi w technologiach kosmicznych, zwiększeniu odporności misji i efektywności kosztowej, a także elastyczności i skalowalności, stały się obiecującym rozwiązaniem dla szerokiego zakresu obecnych i przyszłych misji kosmicznych. W domenie wojskowej satelity typu sensor-shooter dostarczają przełomowej technologii, zapewniając zdolności do szybkiego, precyzyjnego i elastycznego reagowania.
W artykule stwierdzono, że w perspektywie średnio- i długoterminowej istnieje potrzeba rozwijania polskich zdolności autonomicznych podwójnego zastosowania w celu wsparcia pozyskanych zasobów kosmicznych działających na niskiej orbicie okołoziemskiej, zwłaszcza na wysokościach do 800 km. Na podstawie analizy trendów w rozwoju i zastosowaniu małych satelitów, a także korzyści związanych z formacjami SmallSats, argumentuje się, że te potrzeby w zakresie zdolności mogą zostać zaspokojone przez zastosowanie inteligentnych formacji SmallSats. Polska jako kraj z aspiracjami kosmicznymi ma już znaczący know-how, doświadczenie, wiedzę specjalistyczną i tzw. Space heritage w zakresie zaawansowanych technologicznie podsystemów satelitarnych, które mogą być wykorzystane w budowaniu efektywnych zdolności satelitarnych bazujących na SmallSats. Podejście to zostało już wdrożone w projekcie badawczo-rozwojowym PIAST (Polish ImAging SaTellites), który ma na celu osiągnięcie wstępnej kompleksowej zdolności kosmicznej. Z różnych powodów zaleca się zbudowanie autonomicznych zdolności wynoszenia na orbitę przynajmniej najmniejszych satelitów. Ważne jest również zbadanie i zweryfikowanie, czy satelity transportowe (satellite carriers, Space Tugs) mogłyby być używane jako statki-matki rozmieszczone wcześniej na określonych orbitach, będące nośnikami małych satelitów o różnym przeznaczeniu, które w razie potrzeby zostałyby użyte w formacjach zadaniowych zgodnie z bieżącymi wymaganiami. Proponuje się, aby niektóre istotne wyzwania, takie jak szerokopasmowa łączność międzysatelitarna, zostały przezwyciężone przez zapewnienie interoperacyjności z infrastrukturą kosmiczną NATO i UE. Podobnie inne problemy mogą być rozwiązywane lub lewarowane przez wykorzystanie zaawansowanych zasobów kosmicznych NATO i UE oraz starannie dobranych dostawców usług komercyjnych.
________________________________________________________________
Small Satellites for Smart Operations – The Case for Polish Autonomous Space Capabilities
Abstract. Small satellites, here referred to as SmallSats, are revolutionizing how we approach space missions by providing cost-effective, flexible and innovative solutions to conduct space operations. Smart satellite formations, due to significant advancements in satellite technologies, improved mission resilience, and cost efficiency, as well as flexibility and scalability, became a promising solution for a wide range of current and future Space missions. In military domain, sensor-to-shooter satellites are providing disruptive military technology, enabling rapid, precise, and flexible response capabilities. In this paper, it is asserted that, in the mid to long term, there is a need to develop dual-use autonomous Polish capabilities in support of procured space assets operating in low Earth orbit, especially at altitudes up to 800 km. Based on an analysis of trends in small satellites development and application as well as the advantages related to SmallSats formations, it is argued that these capability needs could be met by the use of smart SmallSats formations. Poland, as an emerging space nation, already has significant know-how, experience, expertise and Space heritage of hi-tech payloads to be used in building effective SmallSats Space capabilities. The approach has already been implemented in R&D project PIAST (Polish ImAging SaTellites) expected to achieve initial comprehensive Space capability. For a variety of reasons, autonomous launch capability for at least the smallest satellites is recommended. It is also recommended to further investigate if satellite carriers could be used as Mother Ships prepositioned in specified orbits and loaded with different SmallSats to be deployed in task force formations as needed. It is proposed that some important challenges, such as broadband inter-satellite communication, be overcome through the connectivity with NATO and EU Space infrastructures. Likewise, other problems could be solved or leveraged by the use of advanced NATO and EU Space assets, along with carefully selected commercial services.