Revista >> Iunie 2021 [Nr. 235] >> Cercetare & Invatamant superior

Contribuția României la activitățile de supraveghere și urmărire a obiectelor spațiale

Violeta Poenaru, Ulpia Botezatu, Madalina Trelia - ROSA

18 Iunie 2021

Amenințările din spațiu sunt multiple și complexe, printre acestea numărându-se fenomene extreme asociate vremii spațiale, sateliți scoși din uz între care pot avea loc coliziuni sau care pot reintra necontrolat în atmosferă, precum și amenințări legate de asteroizi și meteoriți. Toate acestea pot afecta infrastructurile critice din spațiu sau de la sol. Pentru a preveni astfel de evenimente cu efect distrugător, respectiv pentru buna funcționare a infrastructurilor vitale societății, pe plan european se derulează programe și acțiuni specifice. România este parte activă a acestui efort european prin intermediul Agenției Spațiale Române (ROSA), în cadrul căreia funcționează, din anul 2018, Centrul Operațional Național pentru Supraveghere și Urmărire Spațială (COSST), care s-a remarcat rapid prin capabilități avansate pe parte de observații astronomice și procesare de date.

Consiliul Europei, în rezoluţia din 26.09.2008, a subliniat „necesitatea pentru Europa de a dezvolta o capacitate de monitorizare și supraveghere a infrastructurii și deșeurilor sale spațiale”, iar într-o rezoluţie ulterioară, din 25.10.2010, recunoaşte „necesitatea unei viitoare capacități de cunoaștere a situației spațiale ca o activitate la nivel european, care să dezvolte și să exploateze mijloacele civile și militare naționale și europene existente” în conformitate cu cerințele acordului privind „Cunoaşterea situaţiei spaţiale - cerinţe principale, civile şi militare, ale utilizatorilor” între ESA şi Agenţia Europeană de Apărare (EDA), pentru cooperarea între sectorul civil şi militar [European Space Situational Awareness high-level civil-military user requirements” jointly prepared by the European Commission services and the European External Action Service (EEAS), SEC (2011) 1247 of 12.10.2011].

În acest context, Parlamentul European a emis Decizia 541 din 2014 privind constituirea unui cadru suport pentru supraveghere și urmărire spațială (SST), urmată de două decizii de implementare ale CE, pe baza cărora s-a constituit un Consorțiu european pentru supravegherea și urmărirea obiectelor spațiale (EUSST), format din Franța, Germania, Marea Britanie, Italia și Spania, având obiectivul de a constitui o rețea de senzori specifici SST și de a furniza servicii pentru protejarea infrastructurii critice spațiale și a populației europene.

Noul Regulament Spațial adoptat în 2021, având cel mai mare buget până în prezent, de 14,88 miliarde de euro, sprijină în mod direct noile inițiative din domeniul conștientizării situației spațiale (Space Situational Awareness - SSA), sector care cuprinde supravegherea și urmărirea spațială (Space Surveillance and Tracking - SST), vremea spațială (Space Weather - SWE) și obiectele situate în proximitatea Pământului (Near Earth Objects - NEO), contribuind astfel nu doar la dezvoltarea digitală, ci și la creșterea rezilienței Europei. Comisarul european pentru Piața Internă, Thierry Breton, a încadrat acest nou regulament drept componentă necesară pentru susținerea unei ambițioase strategii spațiale a Uniunii Europene.

Expertiză valoroasă
Începând din anul 2013, România a participat la lucrările Comitetului SST organizat la nivelul CE. De asemenea, din decembrie 2018, România a aderat la Consorțiul EUSST, împreună cu Polonia și Portugalia, alăturându-se astfel celorlalte cinci state europene fondatoare ale acestui consorțiu. În prezent, România contribuie cu date observaționale la furnizarea de servicii precum re-intrarea în atmosferă, fragmentarea și evitarea coliziunii cu alte obiecte din spațiu.

Participarea României la Consorțiul european se bazează pe efortul național care a permis înființarea Centrului Operațional Național pentru Supraveghere și Urmărire Spațială (COSST) în anul 2018, în cadrul Agenției Spațiale Române (ROSA). Centrul Operațional SST coordonează activitățile SST din România și comunică cu centrele operaționale omoloage din statele membre în Consorțiul EUSST. De asemenea, o contribuție majoră a avut-o efortul național investit în îmbunătățirea performanțelor senzorilor optici existenți, precum și reconfigurarea radarului de la Cheia.

În România există tradiție și experiență în domeniile SST, SWE și NEO în urma participării organizațiilor publice și private cu potențial la programul opțional SSA din cadrul Agenției Spațiale Europene (ESA), precum și pe plan național, în cadrul diverselor inițiative finanțate prin PNCDI. Astfel, entități publice, de cercetare și societăți comerciale și-au dezvoltat capacități și expertiză în arii precum consultanța și coordonarea programelor naţionale de cercetare pentru aplicaţii spaţiale, precum și în promovarea dezvoltării și cercetării specifice în domeniul spaţial. Capacitățile de cercetare ale organizațiilor din România cuprind, printre altele: efectuarea de măsurători de poziție pe sfera cerească a obiectelor din proximitatea Pământului (astrometrie), securizarea orbitelor acestor obiecte nou descoperite (observații și date înregistrate imediat ce s-a emis o alertă de identificare a unui nou asteroid geointersector), analiza mineralogică de suprafețe asteroidale prin observații spectroscopice la sol în domeniul vizibil și infraroșu apropiat, estimarea parametrilor dinamici ai orbitelor NEO pornind de la datele astrometrice, dezvoltare de prototipuri în domeniul senzorilor optici şi radio pasivi pentru supravegherea obiectelor spaţiale de la sol (sateliţi activi, deşeuri spaţiale, meteoriţi), efectuarea de experimente de detectare și urmărire a unor obiecte spaţiale de interes, dezvoltare de software și sisteme pentru analiză și procesare de date specifice.

Predicţia traiectoriei unui obiect spațial, natural sau artificial, se poate face prin supraveghere şi urmărire, cu scopul de a diminua riscurile asociate reintrării în atmosferă. Supravegherea şi urmărireaobiectelor spaţiale se face în special cu ajutorul radarelor, în cazul obiectelor aflate pe orbite joase, sau a telescoapelor, încazulobiectelor aflate pe orbite înalte. Există şi alte tipuri de senzoripentru detecţia obiectelor spaţiale, a căror eficienţă este dependentă de tipul de obiect urmărit.
Pe baza traiectoriei previzionate, autorităţile pot lua măsuri de urgenţă, precum evacuarea populaţiei din anumite zone, sau interzicerea traficului aerian, naval sau terestru, după caz. Trebuie menționat că, din cauza spațiului vast care trebuie supravegheat, a numărului mare de obiecte spațiale și a incertitudinilor legate de traiectoria acestora, precum și din necesitatea de a prelucra, în timp scurt, cantități uriaşe de informații, sistemele de senzori SST trebuie interconectate în rețele care să cuprindă arii geografice cât mai mari, cu posibilitatea de prelucrare și transmitere a datelor relevante. Aceste date/informații pot avea atât natură civilă, fiind folosite de către utilizatori comerciali, cât și natură militară, aceste comunicări putând avea inclusiv caracter clasificat.

Rezultate notabile
Rețeaua națională de senzori care este integrată în Consorțiul EUSST cuprinde șase telescoape (NEEMO 35, NEEMO 50, AROAC T30, AROAC T08, BITNET T30 și BERTHELOT T04) la care se adaugă Stația Radar de la Cheia (Figura 1). NEEMO 35 și BERTHELOT T04 partajează timpii de observare disponibili pentru EUSST, în timp ce restul de senzori partajează timpii de urmărire a obiectelor spațiale incluse în solicitările Consorțiului EUSST. O particularitate a rețelei românești de senzori o constituie telescopul AROAC T08, care este o lunetă dedicată observațiilor pe Orbita Joasă a Pământului (Low Earth Orbit - LEO), construită special de profesioniștii de la Academia Română - Filiala Cluj Napoca, Observatorul Astronomic Cluj-Napoca, cu scopul de a răspunde solicitărilor de observare a re-intrărilor în atmosferă a obiectelor spațiale. Un exemplu recent este re-intrarea în atmosfera terestră a corpului de rachetă chinezesc CZ 5B R/B, care a fost observat cu ajutorul lunetei AROAC T08 și ale cărei date imagine au fost incluse în raportul emis de Consorțiul EUSST și preluate de mass-media din Europa (Figura 2). Observațiile făcute de radarele incluse în rețeaua europeană de senzori au permis estimarea traiectoriei și a regiunii geografice în care va cădea obiectul, și anume în Oceanul Indian.