Program SSA/Space Safety - coraz większy rozmach

Wydarzenie przygotowane pod nazwą Space Safety Workshop było okazją do spotkania z czołowymi przedstawicielami Polskiej Agencji Kosmicznej (POLSA) i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Warsztaty i konsultacje poświęcone były obszarowi tematycznemu Space Safety Programme (S2P) – czyli inicjatywy o charakterze programu opcjonalnego ESA, w którym Polska uczestniczy jako państwo członkowskie i płatnik/beneficjent agencyjnego systemu składkowego.

Na jego realizację w bieżącej kilkuletniej perspektywie budżetowej ESA przeznaczyła kilkaset milionów euro, o które mogą się ubiegać również przedstawiciele polskiego przemysłu kosmicznego. Polska na Radzie Ministerialnej w Sewilli (Space19+) pod koniec listopada 2019 roku zadeklarowała wkład do samego programu Space Safety w kwocie opiewającej na 9,9 mln EUR. Są to fundusze dostępne dla polskich firm z sektora kosmicznego w ramach tzw. zwrotu geograficznego.

Założeniem tak skonstruowanego programu finansowania działań jest podniesienie poziomu bezpieczeństwa i świadomości sytuacyjnej w przestrzeni kosmicznej, a także wspieranie ochrony infrastruktury i działalności na Ziemi przed zagrożeniami pochodzącymi z przestrzeni kosmicznej. Obecnie będzie to następować poprzez aktywnie zaangażowanie podmiotów narodowych przy konkretnych misjach, projektach i działaniach sektorowych.

Program opiera się, podobnie jak jego ideowy prekursor, Space Situational Awareness z lat 2016-2019 (SSA - Świadomość Sytuacyjna Przestrzeni Kosmicznej), na trzech głównych filarach (Core Activities): Space Weather (pogoda kosmiczna), Planetary Defence (obrona planetarna - monitorowanie NEO, czyli obiektów kosmicznych przelatujących w pobliżu Ziemi) oraz Space Debris and CleanSpace (kosmiczne śmieci). Z każdym z tych zakresów odbywa się bieżący monitoring i prognozowanie zjawisk w różnych wyznaczonych obszarach - podejmowane są także działania mające na celu oddalanie zagrożeń bądź łagodzenie ich skutków.

Względem SSA, za którego realizację w Polsce odpowiada POLSA, nowy program poszerzono o prowadzenie konkretnych misji kosmicznych. Jak utrzymują przedstawiciele rodzimej agencji, nasz przemysł oferuje pod tym względem Europie istotne, wypracowane już kompetencje - zwłaszcza w zakresie automatyki, robotyki i pochodnych. Obszarem, gdzie polski wkład ma niebawem być najbardziej rozległy, jest zrobotyzowana misja ADRIOS, zakładająca aktywne usunięcie z orbity zalegającego obiektu satelitarnego.

Space Safety jako "obszar szczególnego polskiego zainteresowania"

Wtorkowe warsztaty w Warszawie rozpoczęły się od wystąpienia wprowadzającego prezesa Polskiej Agencji Kosmicznej, Michała Szaniawskiego. W jego trakcie szef POLSA wspomniał, że program Space Safety jest obecnie jednym z tych kluczowych z punktu widzenia wkładu narodowego Polski do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Przypomniał, że niemal 10 mln spośród 39 mln EUR zadeklarowanej polskiej składki na programy opcjonalne ESA zostało przeznaczone właśnie na ten obszar aktywności (największa osobna część ujętego tutaj wkładu - warto nadmienić, że razem ze składką obowiązkową całość to 166 mln EUR z Polski, na przestrzeni kilku najbliższych lat). "Jako Polska Agencja Kosmiczna, widzimy znaczne zainteresowanie i wiele możliwości przyszłego zaangażowania polskiego sektora kosmicznego w projekty z zakresu bezpieczeństwa kosmicznego" - zadeklarował szef POLSA.

Jak zauważył dalej, polska agencja jest aktywna na polu pozyskiwania świadomości sytuacyjnej w kosmosie nie tylko w ramach współpracy z ESA, ale również przy inicjatywie Unii Europejskiej EUSST. W programie tym, Polska Agencja Kosmiczna współdziała wraz z 7 innymi europejskimi agencjami kosmicznymi. Zaangażowanie w tym zakresie ma na celu zabezpieczanie przede wszystkim publicznej i prywatnej sieci europejskich satelitów. POLSA w ramach konsorcjum operuje obecnie siecią 14 teleskopów oraz stacją laserową, które zbierają dane o położeniu i charakterystyce obiektów kosmicznych. Dane przetwarzane są w tzw. Centrum Operacyjnym SSA, stworzonym i działającym przy POLSA, oraz przekazywane partnerom w EUSST w celu świadczenia usług.

"W programie Space Safety, Polska jest zainteresowana przede wszystkim podwyższeniem swoich kompetencji z poziomu dostarczania podsystemów na szczebel samodzielnego wytwarzania instrumentów oraz misji" - wskazał Szaniawski. Podkreślił przy tym, że trwający Space Safety Workshop to okazja i zachęta dla przedstawicieli polskiego przemysłu kosmicznego do bezpośredniego kontaktu i konsultacji z przedstawicielami ESA koordynującymi poszczególne zakresy wykonywania całego programu. Wyraził przy tym gotowość POLSA do wspierania przedsiębiorców w dialogu z ESA oraz dopełnianiu warunków uczestnictwa i współpracy przy Space Safety Program (S2P).

Po słowie wstępnym Prezesa PAK, swoje spojrzenie na zagadnienia bezpieczeństwa kosmicznego - bardziej z perspektywy studiów strategicznych oraz teorii konfliktów międzynarodowych - przedstawił dr Jacek Bartosiak, występujący w roli eksperta ośrodka Strategy and Future. Mówiąc o aktywności w kosmosie, posługiwał się wieloma porównaniami do "oceanu światowego" okalającego lądowy "trzon", wokół którego skupia się wszelka działalność w geocentrycznym układzie odniesienia. "To planeta Ziemia jest miejscem naszej egzystencji, a kosmos wykorzystujemy do tego, by mieć wpływ właśnie na nasze życie na Ziemi" - stwierdził  dr Bartosiak. Rozwijając tę myśl, zaakcentował przynależność kosmosu do systemu ciągłego przepływu zasobów strategicznych, nad którym różne mocarstwa i grupy interesu próbują sprawować kontrolę. Wskazał, że przestrzeń kosmiczna jest obecnie sferą szybkiego nasilania się rywalizacji o wspomnianą dominację, co znajduje odzwierciedlenie w różnego rodzaju wyzwaniach dla bezpieczeństwa kosmicznego.

Narodową perspektywę Polski i zaangażowania Polskiej Agencji Kosmicznej w obszarze Space Safety omówił już w kolejnym wystąpieniu reprezentujący POLSA prof. Maciej Konacki. Jak wskazał w pierwszej kolejności, za wniesieniem przez Polskę podwyższonego wkładu do programu ESA Space Safety przemawiała logika kumulowania ograniczonych bądź co bądź środków składkowych. "Chcieliśmy zmaksymalizować skutek - nie rozpraszając nadmiernie tych ograniczonych środków, jakie mamy do dyspozycji i skupiając się na obszarach, gdzie możemy zrobić najwięcej. Space Safety jest jednym z takich obszarów" - stwierdził prof. Konacki.

Kontynuując, wskazał dalej finansowanie dotyczące pokrewnych działań w unijnym konsorcjum EUSST, którego projekty są zasilane w Polsce środkami programu Horyzont 2020 (którego POLSA jest jednym z głównych beneficjentów), a niebawem także potencjalnie Europejskiego Funduszu Obrony (w ramach Wspólnej Polityki Bezpieczeństwa. i Obrony UE, w powiązaniu z aktywnością Europejską Agencją Obrony - EDA). Konacki wskazał tutaj także na bieżące dotacje państwowe jako ważny wkład. Co jednak bardziej istotne w tym kontekście - zaznaczył dalej, że największe spodziewane finansowanie celów Polskiej Agencji Kosmicznej przy projektach Space Safety jest związane z oczekiwanym przyjęciem Krajowego Programu Kosmicznego. "To wesprze w szczególny sposób dalszy rozwój sektora oraz zdolności operacyjnych, jakie wypracowuje POLSA" - zadeklarował prof. Konacki.

Jak dookreślił dalej - w programie SSA, PAK jest obecnie na etapie wieńczącym przetarg na dwa nowe teleskopy, które będą jej własnością i wzmocnią zasoby Centrum Operacyjnego SSA uruchomionego wiosną 2019 roku. "To jest kierunek, który chcemy kontynuować" - stwierdził przedstawiciel agencji. Przypomniał tutaj, że jak dotąd agencja bazuje na 14 obserwatoriach i jednej stacji laserowej, których operatorami są "ośrodki akademickie oraz przemysłowe". Dodanie segmentu "państwowego" będzie służyć poszerzeniu już prowadzonego śledzenia śmieci kosmicznych i satelitów o potencjał wypatrywania naturalnych obiektów w otoczeniu Ziemi (Near-Earth Objects, NEOs). Mają to zapewnić nowe, zautomatyzowane szerokokątne teleskopy - ich uruchomienie spodziewane jest "w ciągu 2-3 lat".

Centrum Operacyjne SSA spełnia zadania z zakresu lokalizowania i katalogowania obiektów w przestrzeni kosmicznej. Narodowy ośrodek działający przy Polskiej Agencji Kosmicznej pomogło stworzyć i uruchomić konsorcjum branżowe, obejmujące warszawskie GMV Innovating Solutions oraz firmę Sybilla Technologies. Podobnie, GMV tworzyło wraz z firmą ITTI oraz Uniwersytetem im. A. Mickiewicza w Poznaniu konsorcjum, które brało udział w definiowaniu architektury polskiego systemu SST. 

Na zakończenie swojej części, prof. Konacki zapowiedział wzmocnienie potencjału działań także w trzecim filarze SSA/Space Safety, jakim jest monitorowanie pogody kosmicznej. Przyznał też, że POLSA jest żywo zainteresowana rozpoczęciem działań na rzecz uzyskiwania potencjału w samej przestrzeni kosmicznej - poprzez udział w projekcie Space Environment Monitoring (śledzenie sztucznych obiektów i wykrywanie NEO z poziomu orbity) oraz wkład w misje serwisowe i deorbitacyjne w ramach ESA S2P.

Głos ESA - kooperacyjna, finansowa i techniczna strona S2P

Ogólne założenia i cele S2P omówił w osobnym wystąpieniu szef delegacji ESA skupiającej kierowników poszczególnych obszarów projektowych, Holger Krag. W trakcie zwrócił przede wszystkim uwagę, że ESA i państwa zaangażowane poczyniły znaczący postęp w rozwijaniu programu SSA/Space Safety, który przekształca się obecnie z zalążkowej formuły nastawionej wyłącznie na wykrywanie, śledzenie i monitorowanie przestrzeni kosmicznej w prawdziwie prewencyjny program. To oznacza, że Space Safety będzie prowadzić do zapobiegania i przeciwdziałania negatywnym skutkom występowania zagrożeń w przestrzeni kosmicznej.

Wielką rolą mają tutaj odgrywać misje kosmiczne, których wcześniej w programie SSA nie przewidywano. W ramach S2P do realizacji przyjęto 4 takie przedsięwzięcia, z odpowiednim budżetem przydzielonym w ramach perspektywy Space19+:

• ADRIOS (Active Debris Removal/In-Orbit Servicing) - dofinansowana kwotą blisko 60 mln EUR misja poświęcona rozwijaniu technologii usuwania kosmicznych śmieci/serwisowania na orbicie. To działanie w programie S2P z największym polskim udziałem - celem polskiej aktywności jest uzyskanie specjalizacji w tej dziedzinie;
• Lagrange - misja demonstracyjna skierowana do piątego punktu Langrange'a (L5) mająca na celu badanie środowiska kosmicznego. Obserwacje w tym punkcie pozwolą m.in. na szersze zbadanie charakterystyki wiatru słonecznego na chwile przed uderzeniem w Ziemię oraz lepsze prognozowanie rozbłysków słonecznych. Jej budżet w ramach najbliższych lat to ok. 90 mln EUR;
• Hera - misja najbardziej kosztowna spośród 4 wymienionych (160 mln EUR budżetu), jednocześnie bez zadeklarowanego polskiego udziału. Celem jest przeprowadzenie szczegółowych badań podwójnej asteroidy Didymos z zamysłem przeprowadzenia pierwszej próby uderzeniowej (aktywnej zmiany trasy planetoidy pod kątem reagowania w ramach obrony planetarnej) - w trakcie próby ma zostać wykonana szczegółowa charakterystyka krateru uderzeniowego pozostawionego przez statek kosmiczny „DART” (wysłany przez NASA - Double Asteroid Redirection Test), także z wykorzystaniem pierwszych eksploracyjnych CubeSatów ESA i technologii nawigacji bliskiego zasięgu. Chodzi również o wykonanie szczegółowych pomiarów masy asteroidy, by umożliwić wyliczenie koniecznych parametrów fizycznych podejścia;
• CREAM - niewielki projekt (budżet rzędu nieco ponad miliona euro) zakładający serię aktywności, pozwalających na rozwinięcie zdolności zautomatyzowanego unikania kolizji w kosmosie oraz systemu szybkiego reagowania dla podmiotów publicznych i komercyjnych zmagających się z problemem wzmożonego ruchu na orbicie - mieści się w zakresie tematycznym Space Traffic Management. Projekt zakłada demonstrację zdolności do 2023 roku.

Sam bazowy zakres działań Space Safety (znany z SSA) ma budżet w wysokości około 90 mln EUR. Wszystkie razem - z budżetem rezerwowym - składają się na bieżący kilkuletni potwierdzony przydział programu S2P w kwocie nieco ponad 430 mln EUR.