Thorium Space zapowiada polskiego satelitę geostacjonarnego [RELACJA]

Thorium Space Technology zorganizowało w czwartek 12 maja br. w Warszawie konferencję, podczas której oficjalnie ogłoszono, że trwają prace nad budową nowego, pierwszego w historii Polski małego satelity telekomunikacyjnego z przeznaczeniem na orbitę geostacjonarną. Wydarzenie poprowadzone było przez p. Sylwię Kuligowską i prezesa zarządu spółki Pawła Rymaszewskiego. W sali należącej do Event Venue znajdowali się przedstawiciele m.in. Polskiej Agencji Kosmicznej, Ministerstwa Obrony Narodowej, Dowództwa Generalnego, a także Operacyjnego Sił Zbrojnych RP, Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Związku Pracodawców Sektora Kosmicznego i redakcji Defence24.pl i Space24.pl - patronów wydarzenia.

Thorium Space Sp. z o.o. jest założoną w 2017 r. firmą z sektora zaawansowanych systemów komunikacji satelitarnej (Advanced Space Communication Company), zajmująca się projektowaniem rozwiązań technologicznych w zakresie konstruowania pojazdów kosmicznych i inteligentnych anten macierzowych, mających zastosowanie w branży kosmicznej i sektorze obronności. W skład firmy wchodzi interdyscyplinarny zespół blisko 40 inżynierów technologii kosmicznych oraz specjalistów z dziedzin pokrewnych. Posiada biura we Wrocławiu i Warszawie. W 2020 r. Thorium Space zostało nagrodzone „Orłem Innowacji" redakcji „Rzeczypospolitej" za rozwój aktywnych, płaskich anten macierzowych pracujących w paśmie E. Rok później firma została wybrana m.in.  jednym z 10 najbardziej innowacyjnych startupów technologii kosmicznych oraz wyróżniony jako jeden z 5 Top Space Tech Global Manufacturing Solutions z 288 badanych firm. Rozwiązania Thorium dedykowane są tym gałęziom przemysłu, w których komunikacja satelitarna odgrywa kluczowe znaczenie m.in. w branżach lotniczo-kosmicznej, morskiej, telekomunikacyjnej oraz obronnej, zaś sama spółka rozwija wiele projektów, w tym SUBCOM, Szafir i wiele innych za łączną kwotę 75 mln zł.

Podczas wydarzenia zwrócono szczególną uwagę na zdolności technologiczne krajowych podmiotów w obszarze telekomunikacji do zastosowań krytycznych kluczowym dla sektora obronnościowego. Jak zaznaczono, Polska na chwilę obecną nie posiada narodowej infrastruktury kosmicznej w postaci satelitów rozpoznania obrazowego, teledetekcyjnych czy telekomunikacyjnych, wskazując na stosowane obecnie pośrednie rozwiązania i dzierżawę usług w programach zagranicznych (jak np. udział rodzimego Ministerstwa Obrony Narodowej w programie Cosmo-SkyMed). Brak własnego, narodowego satelity geostacjonarnego ma duże znaczenia strategiczne dla bezpieczeństwa i suwerenności kraju oraz bezpośrednio wpływa na zagrożenie konfliktem militarnym.

W związku z tym Thorium Space wyszło z projektem budowy satelity geostacjonarnego, w oparciu o architekturę wysokiej przepustowości HTS (High Throughput Satellite), od 35 do nawet 100 gigabitów na sekundę. Ładunek użyteczny powstałby dzięki staraniom polskich inżynierów na terenie naszego kraju, przy zagranicznym wsparciu w postaci dostawy chipów do systemów mikrofalowych, integracji urządzenia z platformą satelitarną i przeprowadzeniu startu orbitalnego. Dzięki takiemu podejściu do projektu firma może się skupić w stu procentach na budowie sprzętu telekomunikacyjnego, po prostu zabudowując go na platformie satelitarnej dostarczonej przez zagranicznego partnera.

Odnośnie platformy, to Thorium Space na chwilę obecną rozmawia z dwoma dostawcami: OHB z Niemiec i należącym do Airbus Defence & Space SSTL (Surrey Satellite Technology). Jak powiedział prezes Rymaszewski w rozmowie z redakcją portalu Space24.pl: "Najprawdopodobniej dostawcą platformy będzie niemiecka firma OHB, która ma w swojej ofercie platformy tj. SmallMEO, SmallGEO,  powstałe przy pomocy finansowania ESA. Z rozwiązań tej rodziny skorzystał Hispasat, EUTELSAT Quantum oraz Heinrich Hertz dla Bundeswehry. SmallGEO jest platformą o udźwigu do 900 kilogramów, co idealnie wpasowywałoby się pod nasze wymagania, zapewniając odpowiednią ilość energii elektrycznej oraz odprowadzanie ciepła". Drugim dostawcą platformy mógłby być SSTL, jednakże rozmowy są z nimi na mniej zaawansowanym etapie. Jak dodał Paweł Rymaszewski "pod kątem logistycznym i zbudowanych już relacji łatwiej byłoby kontynuować współpracę z OHB, gdyż posiadają specjalistów od integracji platformy z ładunkiem, nad którym się skupiamy i dostarczymy. Zaletą niemieckiej firmy jest także jej bliskość, gdyż nie trzeba pokonywać zbiornika wodnego – do przerzutu ładunku wystarczyłby transport drogowy."

Posiadanie satelity wiąże się z wieloma przeszkodami. W trakcie trwania prezentacji prezes Rymaszewski wymienił wiele trudności, w tym konieczność przewidzenia tego, co będzie się działo z urządzeniem za kilkanaście lat, co jego zdaniem jest najtrudniejsze w całym procesie. Następnymi omówionymi przeszkodami były gigantyczne koszty utrzymania, niemożność zmiany zastosowania, możliwość zniszczenia bądź uszkodzenia obiektu w wyniku działania broni ASAT oraz znaczne koszty przesyłu jednego gigabita danych z satelity na ziemię.

Biorąc pod uwagę powyższe przeszkody Thorium Space proponuje kilka rozwiązań, które będą zaimplementowane w urządzeniu. Ich geostacjonarny instrument, z transponderem i w pełni ucyfrowioną macierzą DBF (Digital Beam Forming), cechowałby się masą z przedziału 500-1000 kg. Byłby w pełni definiowanym programowo satelitą (Software Defined Satellite), co umożliwiałoby elastyczność w przeprogramowaniu urządzenia w zależności od aktualnie wykonywanych zadań i obsługi każdego typu modulacji, szerokiego zakresu częstotliwości (od 7,5 GHz do 90 GHz), tj. od pasma X, poprzez pasmo Ka, aż do pasma E (NATO: W-band). Firma szacuje, że koszt przesyłu jednego gigabita danych mógłby zejść poniżej miliona euro. Jak podał prezes Thorium Space, zastosowanie satelity jest niezwykle szerokie: od zadań cywilnych po te związane z lotnictwem, nawigacją morską, wojskiem (dla wszystkich rodzajów sił zbrojnych) bądź ochroną bezpieczeństwa państwowego. Satelita mógłby także pośredniczyć w przesyłaniu danych z licznych satelitów obserwacyjnych na LEO do jednej stacji naziemnej.

Dzięki elastyczności, jaką daje technologia SDS i SDR (Software Defined Radio) Thorium Space zamierza płynnie dostosować się do użytkowników posiadających już terminale pracujące w różnych, szczególnie niższych zakresach częstotliwości, docierając zarazem do dużej liczby użytkowników. Założeniem firmy jest utrzymanie wysokiej elastyczności i kompatybilności nowego satelity z dotychczas wykorzystywaną infrastrukturą naziemną, a zatem Thorium Space nie przewiduje produkowania odrębnych odbiorników. Do komunikacji ze SmallGEO HTS można byłoby wykorzystać istniejące anteny pasma Ka (70 cm) i Ku (1,2 m).

Czas pracy urządzenia miałby wynieść co najmniej 15 lat, pozwalając w trakcie trwania misji na wielokrotną zmianę wykonywanych zadań. Swym zasięgiem mógłby obejmować większą część kontynentu europejskiego, od Norwegii aż po Bliski Wschód. Koszty projektu szacowane są na przedział od 50 do 85 mln EUR.

Co jest równie ważne, satelita byłby wyposażony w elementy wielowarstwowej ochrony przeciwzakłóceniowej i antyjammingowej, stając się odpornym na niekinetyczne próby użycia broni ASAT. Prezes Rymaszewski powiedział, że satelita byłby zdolny do namierzania źródła zakłóceń z dokładnością do kilkuset metrów.

Podczas konferencji przedstawiono harmonogram dotychczasowych, jak i przyszłych prac. Niejawne działania zaczęły się półtora roku temu W maju bieżącego roku miało miejsce podpisanie umowy o partnerstwo z Teledyne E2V Semiconductors. W ramach współpracy Teledyne E2V dostarczy chip zgodnie ze specyfikacją Thorium Space, a polska spółka „obudowałaby" go własnymi urządzeniami czego efektem końcowym będzie DBF Ka Payload - pełny cyfrowy telekomunikacyjny ładunek użyteczny oparty o technologię DBF wraz z dużą mocą obliczeniową - który będzie od razu dostosowany do zastosowań na orbicie GEO, czyli odporny na skrajne warunki oraz promieniowanie kosmiczne poprzez 15 lat ciągłej pracy. W nadchodzących miesiącach partnerzy będą sukcesywnie zawierali umowy dotyczące kolejnych etapów przedsięwzięcia. Firma Teledyne E2V dostarcza elektronikę lotniczą i obronną, produkty i oprogramowanie do obrazowania cyfrowego, oprzyrządowanie monitorujące do zastosowań morskich i środowiskowych, produkty łączności w trudnych warunkach środowiskowych oraz podsystemy do komunikacji satelitarnej.

Firma szacuje, że na początku czerwca bieżącego roku rozpoczną się właściwe prace nad ładunkiem użytecznym, który mógłby zostać pokazany w wersji prototypowej w lipcu 2023 r. W grudniu powinna rozpocząć się certyfikacja, a w połowie 2025 r. produkt powinien być już gotowy do lotu na orbitę geostacjonarną, co oznaczałoby, że firma ma jeszcze trzy lata na przygotowanie satelity do lotu. Co ciekawe, prezes Rymaszewski powiedział, że na wypadek pomyślnego przebiegu wydarzeń minimalnie dałoby się przesunąć datę oddania gotowego produktu.

Ponadto Thorium Space pracuje nad projektami SUBCOM i SZAFIR. Pierwszy z nich polega na budowie trzech nanosatelitów i rakiety suborbitalnej Bursztyn 2K konstruowanej przez Łukasiewicz-ILOT. Zdaniem prezesa Rymaszewskiego "jest to najtrudniejszy projekt, jaki aktualnie jest realizowany przez firmę głównie z powodu zawiłości naukowych." Założeniem programu jest umieszczenie na niskiej orbicie okołoziemskiej trzech nanourządzeń, które nawiązywałyby łączność z rakietą Bursztyn 2K, co przełożyłoby się z kolei na uzyskanie przez Polski możliwości satelitarnej detekcji sygnałów z szybko przelatujących obiektów, co pozytywnie wpłynęłoby na zdolności obronne. Działanie demonstracyjne miałoby na celu wzmocnienia pozycji polskich komercyjnych podmiotów działających w sektorze kosmicznym.

Odnośnie programu SUBCOM zapytaliśmy prezesa Thorium Space, w jaki sposób zostaną na LEO umieszczone trzy nanosatelity: "Trwają rozmowy z operatorami systemów nośnych, w tym ze SpaceX, by użyć systemu Falcon 9. Rozmawiamy także z Norwegią, by skorzystać z ichniejszych teleportów. Byłoby to dla nas łatwiejsze, gdyż uniknęlibyśmy transportu ładunku do USA. Z nadzieją patrzymy na niedawno podpisaną umową pomiędzy Polską Agencją Kosmiczną a Virgin Orbit, pod kątem ewentualnego wykorzystania LauncherOne i startów z Polski. Jednakże musimy poczekać na faktyczne ustalenia.". Przewidziane są dwa strzelania suborbitalne (poligony w Polsce i Szwecji) już w okresie wakacyjnym w przyszłym roku.

Z kolei trzecia edycja programu SZAFIR zmierza ku końcowi, a Thorium Space oczekuje na przyznanie decyzji ws. finansowania. Polega on na opracowaniu transpondera działającego w paśmie Ka na potrzeby łączności taktycznej dla Sił Zbrojnych RP.

Prezes Thorium Space w trakcie konferencji poświęconej satelicie GEO opierając się na wydarzeniach ostatnich tygodni – trwającej wojny ukraińsko-rosyjskiej, wielokrotnie wskazywał, że kluczowe jest zapewnienie bezpiecznej i niezawodnej infrastruktury krytycznej opartej o rozbudowane systemy satelitarne i krajowe stacje naziemne, a brak tego naraża na ryzyko pozbawienia łączności, świadomości sytuacyjnej i możliwości reagowania na zagrożenia w czasie rzeczywistym. Rozwiązaniem tego problemu ma być nowo opracowywany produkt w postaci małego satelity geostacjonarnego, który mógłby wpłynąć na poprawę zdolności obronnych RP, a to może zapewnić właśnie Thorium Space.

Relacja powstała z wykorzystaniem materiałów Thorium Space Technology