Techniczne problemy z nawigacyjnymi satelitami Galileo

dodano: 2017-01-19 13:37
autor: Anita Kaźmierska | źródło: ESA

Jak poinformowała 19 stycznia br. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), na satelitach systemu nawigacyjnego Galileo wykryto anomalie zegarów atomowych. Dotyczy to pięciu z osiemnastu satelitów Galileo stacjonujących na orbicie, choć - jak zapewnia ESA - wszystkie satelity nadal dobrze funkcjonują, a świadczenie wstępnych usług nie zostało zakłócone.

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Bardzo dokładna synchronizacja jest kluczową kwestią dla nawigacji satelitarnej. Każdy satelita Galileo jest wyposażony w cztery zegary atomowe, aby zapewnić pewną, poczwórną redundancję podsystemu synchronizacji: dwa zegary Rubidium Atomic Frequency Standard (RAFS) i dwa zegary Passive Hydrogen Maser (PHM). Obecna konstelacja Galileo składa się z 18 satelitów na orbicie, więc mamy do czynienia z 36 zegarami RAFS i 36 zegarami PHM.

Zegary RAFS

W ciągu ostatnich miesięcy na satelitach Galileo nieoczekiwanie zawiodły trzy zegary RAFS - wszystkie na satelitach Full Operational Capability (FOC) - najnowszym modelu Galileo. Te awarie wydają się mieć wspólną przyczynę - zwarcia. Jednak dopiero szczegółowe testy i wszczęte śledztwo pozwolą na znalezienie prawdziwej przyczyny. Żadnych awarii zegarów RAFS nie wykryto na satelitach In Orbit Validation (IOV) - pierwotnym modelu Galileo. Ponadto sprawdzony został zegar RAFS na pierwszym testowym satelicie ESA - GIOVE-A, wyniesionym w 2005 roku. Zegar został pomyślnie reaktywowany. Podczas wstępnego dochodzenia zidentyfikowano potencjalne słabości w konstrukcji zegarów RAFS, ale przyczyna nie została jeszcze ustalona.

Zegary PHM

W ciągu ostatnich dwóch lat odnotowano pięć awarii zegarów PHM na satelitach IOV i jedną awarię na satelitach FOC. Jedną z przyczyn był niski margines dla jednego z zadanych parametrów. Druga przyczyna była związana z faktem, że kiedy sprawne zegary PHM były wyłączone przez dłuższy czas, nie udawało się ich ponownie uruchomić z powodu zmian w charakterystyce zegara na orbicie. Do tej pory dwa zegary PHM doznały awarii ze względu na pierwszą opisywaną przyczynę, a cztery - ze względu na drugi mechanizm.

Działania naprawcze

Dla pozostałych 33 zegarów RAFS na orbicie ryzyko awarii miałoby być niższe ze względu na różne procedury testowania jeszcze przed wyniesieniem satelitów. Ponadto, wprowadzono nowe środki w celu dalszego zmniejszenia ryzyka. Wszystkie te działania nie mają wpływu na ogólną wydajność systemu Galileo, twierdzi ESA. Podczas prowadzonego przez ESA i jej partnerów branżowych dochodzenia, ustalono, że wymagane są poprawki pozostałych zegarów RAFS, które znajdują się na ośmiu nowych satelitach Galileo, oczekujących na wyniesienie. Dla pozostałych 30 zegarów PHM na orbicie, badane są procedury, aby znacznie zmniejszyć ryzyko wystąpienia awarii w przyszłości. Środki te zostaną zatwierdzane jeszcze przez ich planowanym wprowadzeniem, w ciągu kilku tygodni.

Patrząc w przyszłość

Ogólnie rzecz biorąc, awarie wystąpiły na trzech z czterech satelitów IOV i na dwóch z czternastu satelitów FOC. Jak skomentował dyrektor generalny ESA, Jan Woerner, żaden pojedynczy satelita Galileo nie doświadczył więcej niż dwóch awarii zegara, więc poczwórna redundancja tego systemu oznacza, że wszystkie 18 satelitów działa poprawnie. Obejmuje to jednego satelitę, który obsługuje tylko usługę otwartą dla rynku masowego i dwa satelity na orbitach eliptycznych, które mają być w przyszłości włączone do pełnej konstelacji. Podobnie, usługi wstępne Galileo, które ruszyły 16 grudnia nie zostały zakłócone przez te anomalie.

Wpływ poprawek zegarów RAFS i PHM na terminarz startów satelitów Galileo jest przedmiotem badań, ale ESA jest przekonana, że kwestie zegarów zostaną rozwiązane i podtrzymuje swoje zobowiązanie do wyniesienia kolejnych czterech satelitów FOC przed końcem 2017 roku.

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.