Samalla kun Euroopan avaruusjärjestön minisatelliitti Proba-V tarkkailee kasvillisuutta maanpinnalla, se seuraa tapahtumia myös hieman korkeammalla: sivutöinään se vastaanottaa signaaleja tuhansista lentokoneista.

Kaksi vuotta sitten laukaistu Proba-V on tähän mennessä rekisteröinyt yli 15 000 lentokoneen sijainnin 25 miljoonassa pisteessä. Satelliitti on edelläkävijä, mutta se on osoittanut, että valmisteilla olevat satelliitit pystyvät selviytymään tehtävästä.

"Toimimme 24 tuntia vuorokaudessa ja seitsemän päivää viikossa paitsi ajoittaisten huolto- ja päivitystoimien aikana", kehuu koetta johtava Toni Delovski Saksan ilmailu- ja avaruustutkimuslaitos DLR:stä.

"Olemme osoittaneet, että lentokoneet on mahdollista havaita vaivatta avaruuresta, vaikka niiden signaaleja ei ole suunniteltu vastaanotettavaksi niin etäältä. Itse asiassa lentokoneet lähettävät signaalinsa sivusuuntaan, jolloin ne on vaikeampi havaita."

"Yhdellä satelliitilla pystytään tarkkailemaan kerralla vain noin 1 500 x 750 kilometrin kokoista aluetta, mutta kun satelliitteja on isompi joukko, niillä saadaan aikaan maailmanlaajuinen kattavuus."

Alle kuutiometrin kokoiseen Proba-V-satelliittiin on saatu mahdutettua useita koelaitteistoja sen pääinstrumentin, "kasvillisuuskameran", lisäksi. Sillä kartoitetaan muutokset kasvillisuudessa koko maapallolla kahden päivän välein.

 

DLR ja luxemburgilainen SES-yhtiö toteuttivat laitteiston, joka vastaanottaa lentokoneiden ADS-B-signaalia (Automatic Dependent Surveillance Broadcast). Signaali välittää tietoa lentokoneen nopeudesta, sijainnista ja korkeudesta. Lähivuosina kaikissa Euroopan ilmatilaan tulevissa lentokoneissa on määrä olla ADS-B-lähetin.

DLR rakensi satelliittiin vastaanottimen ja SES toimitti kokeen maajärjestelmän, mihin kuuluu signaalin purku ja esimerkiksi taajuusmuutosten määrittäminen, kun satelliitti ja lentokone liikkuvat toistensa suhteen.

"Kokeen painopiste on alueilla, joilla ei ole tutkia ja ilmailuliikenne on vähäisempää", Delovski täsmentää.

"Olemme kuitenkin saaneet erittäin hyviä tuloksia myös vilkkaammin liikennöidyissä ilmatiloissa, kuten Yhdysvalloissa, läntisessä Euroopassa ja Kaakkois-Aasiassa."

Maailmankolkissa, missä tutkat ovat käytössä, lennonjohdot pystyvät ohjaamaan lentokoneita hyvin tarkasti: niiden väliset etäisyydet voivat olla 5,5–9 kilometriä. Muualla, esimerkiksi Atlantin yläpuolella, minimietäisyys kasvaa kymmenkertaiseksi, 93 kilometriin.

Satelliittiavusteinen ADS-B antaa mahdollisuuden pienentää minimietäisyyksiä kaikkialla, jolloin ilmailuliikenteen kapasiteettia voidaan kasvattaa turvallisesti.

DLR ja SES tekevät yhteistyötä Australian, Islannin, Portugalin ja Namibian ilmailuviranomaisten kanssa, jolloin Proba-V-satelliitin havaintoja voidaan verrata maanpäällisten lennonjohtojen tietoihin.

"Kehitämme järjestelmää kaiken aikaa: teemme ohjelmistoihin päivityksiä ja tutkimme virhelähteitä", Delovski kertoo. "Toistaiseksi lentokoneiden havaittavuudessa on eroja, mikä johtuu niiden iästä ja käytettävistä ADS-B-järjestelmistä."

Tuleva ADS-B-havaintojärjestelmä perustuu yhdysvaltalaisiin IridumNEXT-satelliitteihin, mutta samalla SES tutkii ESAn kanssa eurooppalaisen järjestelmän mahdollisuuksia.

"Jos satelliittipohjainen ADS-B otetaan käyttöön maailmanlaajuisesti, silloin meillä on oltava vähintään kaksi rinnakkaista järjestelmää", Delovski toteaa.

"Sellaista tilannetta ei saa syntyä, että ainoa käytössä oleva järjestelmä menisi epäkuntoon ja aavan valtameren yläpuolella olevat lentokoneet joutuisivat hajaantumaan laajemmalle alueelle."