Pasterze satelitów

Każdy z was wykorzystuje na co dzień dane z kilkunastu satelitów kontrolowanych przez 850-osobowy zespół pracowników ESOC, ośrodka Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Centrum odpowiada za śledzenie i kontrolę europejskich satelitów, m.in. tych wchodzących w skład systemu nawigacji Galileo, a także wszystko, co wiąże się z naziemną kontrolą europejskich misji kosmicznych.

Sylvain Lodiot twierdzi, że jest szczęściarzem. Bo niewiele jest w roku dni, gdy nie chce mu się iść do pracy. Po ukończeniu fizyki na Uniwersytecie w Grenoble w 2001 r. odpowiedział na ogłoszenie Europejskiej Agencji Kosmicznej. Dziś jako kierownik operacyjny misji kosmicznych przewodzi dziewięcioosobowej grupie mózgowców. „W mojej drużynie jest Polak, Francuz, Włoch, Hiszpan, Anglik, Niemiec, Portugalczyk, Irlandczyk i Taj. Mamy różne temperamenty i style pracy, ale działamy jak jeden wielki mózg” – opowiada.

Inżynierowie ESOC, którzy pracują w systemie 24/7 w 12-godzinnych zmianach, nie stracili dotąd żadnego satelity. To byłoby bardzo kosztowne, gdyż centrum kontroluje przede wszystkim satelity naukowe, które są prototypami, a tych nie można ubezpieczyć. Zawsze starają się więc minimalizować ryzyko.

Większość satelitów ma w ESOC swoje identyczne kopie, czyli modele inżynieryjne. To na nich rozwiązywane są problemy czy symulowane polecenia przed wysłaniem w kosmos.

– W 2009 r. wysłałem polecenia do Rosetty. A satelita zamiast je wykonać, przeszedł w stan czuwania, stand-by. Byłem przerażony, bo zachowywał się niezgodnie z poleceniami i mogliśmy go stracić. Używając kopii zasymulowałem problem i jego rozwiązanie. W ten sposób znaleźliśmy błąd w oprogramowaniu pokładowym – wspomina Lodiot.

Dziesięć milionów widzów

Główna sala dowodzenia to magiczne miejsce. Nie dochodzi tu światło dzienne, a jedna ze ścian zastawiona jest wielkimi monitorami. Przodem do niej stoją w półkolu biurka. W trzecim, ostatnim rzędzie zasiada dyrektor operacyjny, który musi czuć się trochę jak dyrygent wieloosobowej orkiestry.

– Gdy wchodzimy na salę dowodzenia, zostawiamy cały świat za drzwiami. Siedzimy w półmroku. Wokół jest cicho i spokojnie. Wszyscy są skoncentrowani i trzymają emocje na wodzy. Cała teoretyczna praca, którą do tej pory wykonywaliśmy, tam staje się rzeczywistością. Wkraczamy w inny wymiar – opowiada Lodiot.

Sala dowodzenia zapełnia się tylko na specjalne okazje – to właśnie stąd dowodzi się startem i wczesną fazą wejścia satelity na orbitę, czyli LEOP (Launch and Early Orbit Phase). Są tam wówczas obecni tylko kluczowi managerowie: operacyjny, systemu danych, przedstawiciel projektu naukowego oraz inżynierowie odpowiedzialni za poszczególne systemy kontroli i zasilania statku kosmicznego. Po „GO/NO-GO” z poszczególnymi kierownikami misji dyrektor operacyjny potwierdza gotowość do startu.

Komunikuje się bezpośrednio z kosmodromem w Kazachstanie albo Gujanie Francuskiej, skąd wystrzeliwane są rakiety. Jednak zarówno dla niego, jak i grupy operacyjnej misja rozpoczyna się dopiero wtedy, gdy uda się nawiązać kontakt z satelitą. Po starcie satelita oddziela się od rakiety i porusza się samodzielnie w kosmosie. Gdy grupa ESOC śledząca lot otrzymuje od niego pierwszy sygnał, na sali wybucha euforia.

– Pewnego dnia pracowałem na sali dowodzenia nocą. Było cicho i spokojnie. Aż nagle otrzymałem sygnał z lądownika misji „Rosetta”, który znajdował się 500 milionów kilometrów od Ziemi. Gdy informacja została wyświetlona na dużym ekranie, rozsadziło mi czaszkę – wspomina Lodiot. – Podczas pracy lepiej też nie myśleć, że patrzy na nas cały świat. Ale pamiętam, że gdy Philae żegnał się z nami w środku nocy, obserwowało nas 10 milionów osób. Czułem moc! – dodaje.

Jak rodzi się misja

Pomysły nowatorskich badań trafiają do Centrum Nauki i Technologii ESA w Noordwijk, w Holandii. Najciekawsze z nich lądują na biurkach inżynierów ESOC, bo to oni muszą zaprojektować satelitę oraz potrzebne do realizacji projektu narzędzia. Równolegle przygotowują też naziemne centrum dowodzenia – oprogramowanie, systemy i sieci konieczne do kontrolowania i naprowadzania satelity na właściwą orbitę czy miejsce w kosmosie. Czasem wszystko trwa wiele lat. Misję „Rosetta” rozważano już w latach 70., a zatwierdzono w listopadzie 1993 r. Chodziło o zbadanie próbek z jądra kometarnego – m.in. po to, by znaleźć odpowiedzi na pytania o nasze początki. Chemiczny skład komet nie zmienił się znacznie od czasu ich utworzenia, dlatego można z niego wyczytać, jak zbudowany był nasz układ słoneczny ponad 4,6 mld lat temu. Planowanie misji, projektowanie koniecznych instrumentów naukowych, budowa satelity, lądownika i rakiety trwały do 2004 r., kiedy to nastąpił start sondy. Koniec misji nastąpił w 2016 r.

– Misja „Giotto”, zakończona w 1986 r., dostarczyła takiego ogromu informacji, że naukowcy wciąż je analizują. Rosetta krążyła przez dwa lata wokół komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko i osadziła na jej powierzchni lądownik. Naukowcy będą mieli co robić przez dziesiątki lat. Już mamy wiele rewelacji, jak choćby ta, że skład wody na komecie i na Ziemi jest różny, a więc pochodzi ona z innych źródeł, co podważa wcześniejszą teorię, że woda na Ziemi mogła pochodzić z komet – wyjaśnia Lodiot.

W ESOC trwają już przygotowania do kolejnych misji: lot na Merkurego, orbitę Słońca czy Jowisza wraz z lądowaniem na jednym z jego księżyców. Ruszył też projekt usuwania kosmicznych śmieci – m.in. nieczynnych satelitów i zużytych części rakiet – gdyż stanowią one wciąż rosnące zagrożenie dla statków i astronautów. Ruch w kosmosie jest coraz większy, zwiększa się więc ryzyko kolizji. W ESOC pracuje zespół zajmujący się wyłącznie śledzeniem śmieci i wydawaniem ostrzeżeń, gdy zagrażają one satelitom. Takie ostrzeżenia zdarzają się dziś regularnie.

Ponad polityką

Jak mówią inżynierowie z Darmstadt, potrzebujemy misji kosmicznych nie tylko do postępu nauki, ale również do poprawy jakości naszego życia. Coraz częściej informacje zbierane podczas obserwacji Ziemi z kosmosu są wykorzystywane do tworzenia map dla zespołów pomocy humanitarnej przy takich katastrofach jak powodzie, wybuchy wulkanów czy osuwiska.

Wysokie koszty wypraw kosmicznych powodują, że trudno przeprowadzić misję w pojedynkę, dlatego przy projektach kosmicznych współpracują ze sobą kraje z całego świata. Do Europejskiej Agencji Kosmicznej należą 22 państwa, a ich wkład finansowy zależy od produktu krajowego brutto. Polska, która jest członkiem ESA od listopada 2012 r., opłaca co roku składkę o wartości 30 milionów euro.

Najlepszym przykładem współpracy jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS, w którą zaangażowane są państwa europejskie, Kanada, USA, Rosja i Japonia. Współpraca przy projektach kosmicznych bierze tu górę nad polityką. A sprzęt, który służył kiedyś do zastraszania wrogów podczas zimnej wojny, jak międzykontynentalny pocisk balistyczny Rokot, dziś wykorzystywany jest jako rakieta wynosząca satelity w pokojowych misjach obserwacji Ziemi. ©

Korzystałam m.in. z materiałów ESA dostępnych na stronie: www.esa.int