SSTL (Surrey Satellite Technology Limited) in colaborare cu University of Surrey construieste prima misiune de tip ‘smartphone’ ce va zbura in spatiu.
Noul satelit denumit STRaND-1 adica ‘Surrey Training, Research and Nanosatellite Demonstrator’ se doreste un experiment ce va ingloba componente COTS (commercial off-the-shelf) si va experimenta posibilitatea de a folosi un smartphone in conditiile neprielnice din afara atmosferei Pamantului.
Nu ar fi primul experiment de acest fel, daca este sa amintim ca numai in vara lui 2010 un balon solar construit de o echipa de studenti a reusit sa zboare in atmosfera inalta a Pamantului si sa produca poze utilizand o banala camera comerciala. Deasemenea in 2006 misiunea japoneza Cute-1.7 reusea sa zboare in spatiu 2 circuite provenite de la PDA-uri obsinuite.
Ar fi totusi pentru prima data cand un smartphone complet functional ar fi folosit de la nivelul unei orbite LEO.
SSTL are o traditie veche in constructia de platforme mici si parte a strategiei sale comerciale incearca in permanenta sa depaseasca limitele constructive impuse in industria aerospatiala. Trebuie subliniat din start ca din punct de vedere tehnic nu este nici un fel de plus, noua platforma neaducand noutati sau inovatii majore, dar o eventuala reusita ar schimba raportul de forte in domeniul nanosatelitilor (dominat pana acum de platformele Cubesat) si ar aduce un capital de imagine si o potentiala nisa pe piata aceasta experimentala pentru compania britanica.
Cubesat-urile preferate astazi de majoritatea universitatilor pentru programele lor educationale au constrangeri majore in ceea ce priveste tehnologiile ce pot fi incorporate la bord –constrangeri dictate obiectiv de dimensiunile fizice ce impun o miniaturizare excesiva si care, impreuna cu constrangerile de a pastra costurile cat mai joase, limiteaza direct posibilitatea de alegere a componentelor.
Ideea este simpla. Smartphone-urile de astazi inglobeaza foarte multe componente si au ajuns deja la maturitate avand capabilitati ce se apropie din ce in ce mai mult de cele ale computerelor normale. Procesoarele ruleaza deja la frecvente peste 1GHz dar in acelasi timp a scazut substantial consumul de energie. Camerele au ajuns la rezolutii foarte bune, wireless sau GPS sunt componente standard intr-un smartphone actual. Deasemenea datorita competitiei agresive dintre companii costul lor este in continua scadere iar miniaturizarea a mers pana la cote extreme reducand greutatea si dimensiunile. Piata aplicatiilor pentru smartphone-uri este la randul ei foarte dinamica si aduce profituri considerabile in fiecare an fiind un factor ce impinge si mai mult dezvoltarea acestui segment.
Drept urmare intrebarea pe care initiatorii proiectului STRaND si-au pus-o –poate fi operat cu succes un astfel de smartphone in spatiu si poate aduce beneficii comerciale pentru viitor- este justificata. In conditiile in care tehnologia celulelor solare a ajuns la eficiente de 30%, in conditiile in care componentele MEMS (micro-electro-mechanical systems) sunt tot mai prezente, noii nanosateliti par gata de a ingloba astazi smartphone-urile.
Cum se prezinta asadar acest nou nanosatelit din punct de vedere tehnic ?
STRaND-1 este un nanosatelit in greutate de 4 kg, sub forma unui cub cu latura de 30 cm. Este un satelit complet in sensul ca inglobeaza toate sistemele clasice dar in ciuda acestui fapt SSTL afirma ca totusi costul lui nu va depasi pretul unui automobil normal.
Are un sistem activ de control al zborului folosind motoare de corectie si roti volante, si senzori GPS pentru determinarea pozitiei in spatiu.
Noutatea consta asa cum spuneam mai devreme ca in plus la bord va fi montat un smartphone de serie (cotat la cateva sute de euro) cu un procesor ARM 1GHz si ruland sistemul de operare Android. Acesta este dupa cum se stie un sistem ‘open source’ iar inginerii de la SSTL vor avea sarcina sa creeze interfata intre Android si proriul sistem de operare al satelitului rezolvand astfel problema protocolului de comunicatie.
Cele trei incercari majore pe care va trebui sa le treaca sistemul in spatiu sunt cele legate de doza de radiatii, de pastrarea temperaturii in limite normale de functionare si de conditiile de la lansare (vibratii si acceleratiile induse de racheta). Daca pentru cea mentionata la urma au fost facute teste intensive in laborator, pentru rezolvarea primelor doua smartphone-ul a fost plasat in interiorul satelitului beneficiind (pana la un anumit punct) de straturile speciale de izolare. Camera insa nu va fi obturata ci va avea un orificiu special prin care va putea realiza poze ale Pamantului vazut dintr-o orbita LEO.
Temperatura bateriei va fi monitorizata in permanenta si in caz de scadere o rutina speciala va putea fi rulata –rutina care va forta procesorul sa functioneze la capacitatea maxima, sa se incalzeasca si sa radieze caldura mai departe spre baterie.
In prima faza a misiunii satelitul va fi operat in forma clasica –in sensul ca propriul computer de bord va fi responsabil pentru asigurarea functiilor vitale dar in plus smartphone-ul, conectat ca ‘backup’ va fi folosit pe post de instrument stiintific. Computerul de bord va executa operatii speciale pentru operarea telefonului in spatiu va colecta datele furnizate de acesta, le va monitoriza cu atentie si le va trimite sub forma de telemetrie inapoi catre statia de sol.
In faza a doua a misiunii daca totul decurge bine si se dovedeste ca microprocesorul smartphoneului este suficient de sigur/stabil in operare, acesta va prelua functia de conducere a satelitului. Computerul de bord va fi pus in ‘stand-by’ iar toate functiile clasice vor fi executate folosind smartphone-ul.
Cum spuneam si la inceputul articolului SSTL nu aduce nici un fel de progres tehnic prin aceasta aplicatie, dar castiga un foarte mare capital de imagine si poate atrage sume considerabile de bani pe viitor din genul acesta de misiuni, cu atat mai mult cu cat interesul pentru accesul la spatiu si tehnologiile adiacente este in crestere in ultimii ani.
SSTL are o traditie veche in piata satelitilor mici. Aceasta traditie incepe in anii 70 cu constituirea unui mic grup de cercetare, grup consolidat oficial in 1979 odata cu fondarea SSC (Surrey Space Centre) in cadrul universitatii din Surrey, continua in 1981 cu desprinderea de lumea academica si fondarea companiei (1985) si merge pana in prezent cand SSTL se mandreste cu lansarea in spatiu a 34 de platforme si cu alte 7 in lucru. Compania cu baza in Guildford, Marea Britanie si care are in prezent 300 de angajati (carora li se adauga 80 de colaboratori/cercetatori in universitate) a fost cumparata in 2008 in proportie de 99% de EADS Astrium, universitatea din Surrey pastrand simbolic 1% din actiuni. Tot de atunci ca o afirmare a noii strategii de management care vizeaza pozitionarea companiei la nivel global, SSTL are o subsidiara in Statele Unite- Surrey Satellite Technology LLC cu sediul in Denver/Colorado.
SSTL detine, in afara facilitatilor normale de productie, integrare si teste, propriul centru de comanda a misiunilor si incepand din 2006, odata cu achizitia companiei SIRA Electro-Optics, propriul departament de optica.
In cadrul colaborarii cu mediul academic in domeniul tehnologiilor avangardiste-colaborare pe care o mentionam anterior- trebuie amintite misiunile ‘University of Surrey satellite’ UoSAT- 1 din anul 1981 si UoSAT-2 din 1984 (ambii construiti si lansati cu sprijin NASA) serie continuata mai tarziu in anii 90 cu platformele 3,4,5 si 12, si SNAP-1 (Surrey Nanosatellite Applications Platform) din 2000. Tot pe partea de nanosateliti experimentali compania mai are deasemenea in derulare programele PalmSat si PCB-Sat.
SSTL are si alte numeroase programe de cercetare derulate cu agentiile mari spatiale ESA si NASA. Pentru Romania este de interes direct spre exemplu participarea in cele doua programe spatiale destinate universitatilor din Europa : ESEO si ESMO.
ESEO sau European Student Earth Orbiter este al treilea satelit dezvoltat in cadrul programului “Education Satellite Programme”- un microsatelit care de la nivelul unei orbite LEO va capta imagini ale Pamantului, va masura nivelul radiatiilor si va testa noi tehnologii spatiale (o camera stelara si un asa numit “reaction wheel”).
ESMO sau European Student Moon Orbiter va fi primul satelit educational trimis spre Luna cu tehnologie inspirata de cea folosita de misiunea Smart1 si al patrulea satelit din programul “Education Satellite Programme”.
In ambele programme, sponsorizate de ESA, SSTL are rolul de leader al consortiului de universitati si trebuie sa coordoneze activitatea colaboratorilor si sa raporteze direct agentiei europene situatia actuala/evolutia proiectului.
credit SSTLcontributia Romaniei la ESMO si ESEO