ESA: 10 lat śledzenia rakiet na niebie

25 września 2018 roku Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) miała ważny powód do świętowania: setny lot rakiety Ariane 5. Ale to nie jedyna okrągła rocznica! Agencjamoże też pochwalić się już dziesięcioma latami zbierania i dostarczania danych umożliwiających śledzenie rakiet i satelitów.

Wszystkie okrążające Ziemię satelity i sondy należące do ESA są zależne od małej sieci anten naziemnych – to dzięki nim mogą one utrzymywać kontakt z macierzystą planetą i... naukowcami. Sieć ta kończy właśnie dziesięć lat.

Różne misje kosmiczne ESA (w tym XMM-Newton i ExoMars) do dziś przesłały na Ziemię ogromne ilości ważnych z punktu widzenia nauki danych i pięknych obrazów Układu Słonecznego. Jednak bez kilkunastu mało znanych i nieczęsto pokazywanych w mediach anten informacje te nigdy zapewne do nas nie dotarły. Sieć ta nosi nazwę Estrack i stanowi globalny system stacji naziemnych, zapewniający połączenia między satelitami na orbicie i ich kontrolnymi centrami operacyjnymi na powierzchni planety.

Sercem sieci jest siedem stacji zlokalizowanych w siedmiu krajach na trzech kontynentach. Wszystkie z nich są kontrolowane przez główne centrum operacyjne ESA w Darmstadt w Niemczech. Anteny nie tylko odbierają sygnały z sond i satelitów, ale i śledzą wystrzeliwane w kosmos rakiety. Pierwszą z nich była Ariane 5, wystrzelona w marcu 2008 roku i niosąca na pokładzie statek towarowy ATV-1 Jules Verne (Automated Transfer Vehicle No. 1, tj. Automatyczny Statek Transferowy nr 1).

Na zdjęciu: Dokowanie ATV-4

Sieć Estrack, początkowo stworzona wyłącznie do komunikacji z satelitami, została rozszerzona o wsparcie dla rakiet właśnie w roku 2008, po wybudowaniu nowej stacji naziemnej z anteną o średnicy 5,5 metra na wyspie Santa Maria w archipelagu Azorów. Stacja Santa Maria zapewniła ESA niezależne narzędzie pozwalające na śledzenie rakiet nośnych przez wszystkie fazy ich lotu. Dołączyła do Estrack wraz z zapoczątkowaniem serii misji automatycznych ATV, opracowanych przez ESA m.in. w celu dostarczania zaopatrzenia na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).

Specjalna trajektoria lotu Ariane w tych misjach wymagała nowej stacji zlokalizowanej właśnie pośrodku Oceanu Atlantyckiego. Stacja Santa Maria była również wykorzystywana podczas umieszczania na orbicie okołoziemskiej satelitów Galileo – nowego systemu nawigacji satelitarnej dla Europy. Pierwotna stacja śledząca rakiety Ariane, kierowana wówczas jeszcze przez Francuską Agencję Kosmiczną CNES (Centre national d'études spatiales), jest z kolei dostosowana do nieco innej trajektorii rakiet, obejmującej starty z kosmodromu w Kourou. Dostarczają one satelity telekomunikacyjne na orbitę geostacjonarną, na wysokość 36 tysięcy kilometrów.

Santa Maria śledzi obecnie wszystkie rakiety obsługiwane przez ESA, w tym starty Ariane 5, Sojuz i Vega. Do dziś stacje Estrack w Portugalii i zachodniej Australii obsługiwały 35 startów, z których wiele było monitorowanych przez więcej niż jedną stację naziemną. W 2010 roku stacja New Norcia w Perth w Australii Zachodniej została unowocześniona i zyskała nowa antenę. Odtąd śledzi nie tylko starty ATV i Galileo, ale również rakiety wynoszące satelity na tak zwane orbity synchroniczne ze Słońcem – oraz kosmiczne sondy międzyplanetarne.