Poskusi CO Vesolje-SI na satelitski formaciji Prisma

Eksperiment letenja v formaciji; satelit Tango nad Piranom, maj 2012 (OHB Sweden – VESOLJE-SI)

Sateliti v formacijah imajo lahko pri nekaterih primerih uporabe večje znanstvene in operativne zmožnosti kot enoviti sateliti. Satelita formacije Prisma z imenoma Mango (glavni satelit) in Tango (ciljni satelit) je zgradila Švedska vesoljska korporacija (Swedish Space Corporation, danes OHB Sweden) in sta bila izstreljena v sončno sinhrono tirnico višine 725 km in časom preleta dvižnega vozla 06:00. V septembru 2011 je Center odličnosti VESOLJE-SI izvedel več poskusov s to formacijo.

-          Simulacijo radarske interferometrije: En satelit je predstavljal oddajnik in sprejemnik radarja s sintetizirano odprtino (SAR), drugi pa le sprejemnik. Mango in Tango sta dvakrat obkrožila Zemljo drug za drugim v isti tirnici na razdalji 200m. Za dosego dobrih rezultatov interferometričnega procesiranja zahteva tovrstno opazovanje stabilno in natančno znano relativno razdaljo med satelitoma. Absolutne in relativne položaje satelitov smo uporabili za oceno natančnosti rezultatov (npr. digitalnega modela višin).

-          Opazovanje nekooperativnih objektov – vesoljskih smeti. Pričakovati je da bodo vesoljske smeti postale velik problem v prihodnosti, saj se njihove tirnice prekrivajo s tirnicami delujočih satelitov in predstavljajo potencialno nevarnost trkov. Zato jih je potrebno identificirati. Izvedli smo dva poskusa in sicer:

  • Identifikacijo tirnice: Na osnovi dvovrstičnih podatkov o Keplerjevih elementih tirnice smo usmerili kamero satelita v smer točke najbližjega srečanja in posneli več slik zaporedoma.
  • Bližnje opazovanje: Mango je trikrat obkrožil Tango (ki je simuliral smet), iz posnetih slik je možno zgraditi 3D model opazovanega objekta. Za dosego različnih pogledov smo uporabili dve različni relativni tirnici obkrožanja.

    Čase posnetkov smo uskladili tako, da so bili v ozadju izbrani cilji na Zemlji (Kuvajt, Djibouti, Kreta)

-          Simulacija distribuiranih inštrumentov: Prvi satelit vsebuje optični sistem z lečami in/ali zrcalom, drugi detektorje oz. senzorje. Ta poskus smo izvedli v dveh verzijah:

  • Satelita sta letela na približno isti tirnici (paralelno, razmaknjena v smeri leta). V tem primeru je potrebno ogledalo pod kotom 45o, ki usmeri žarke v senzor. Pri poskusu sta Mango in Tango letela na razdalji 5m in simulirala multispektralno slikanje z resolucijo nekaj metrov. Med poskusom morata biti satelita poravnana in na konstantni razdalji in orientaciji. S pomočjo telemetričnih podatkov o relativnem položaju smo ocenili izvedljivost inštrumenta z visoko resolucijo na dveh satelitih.
  • Satelita sta letela na rahlo različnih tirnicah (paralelno, razmaknjena po višini). Tirnico satelita Mango smo izbrali tako, da sta bila satelita poravnana z v naprej izbranimi cilji na zemlji (Cape Town, Piran, Ushuaia).

Simulacija in rezultat preleta Cape Towna, Oktober 2011