Studii de consultanță la nivel național

privind opțiunea de drept a României

la orbita geostaționară

(1994)

 

Lucrările au fost comandate și finanțate de Ministerul Cercetării și Tehnologiei

 

 

Definirea conceptului de orbită geostaționară

 din punct de vedere fizic, tehnic și juridic.

Utilizarea orbitei geostaționare pe plan internațional.

Conceptul de resursă și limite

 

Colectiv de elaborare:

(în ordine alfabetică)

 

Ing. Alexandru Cristian Constantinescu

Ing. Sorin Diaconescu

Ing. Mircea Preduț – responsabil faza 1

Prof. Dr. ing. Alexandru Spătaru – responsabil faza 2 (finală)

 

 

Faza finală

 

 

 

                                                   

 

© SCIENTCONSULT, septembrie 1994

 

 


 

CUPRINS

 

INTRODUCERE......................................................................................................... 2

 

1. CONCEPTE ȘTIINȚIFICE PRIVIND ORBITA GEOSTAȚIONARĂ................... 3

1.1. CONSIDERAȚII DE MECANICĂ CEREASCĂ................................... 3

1.2. SATELITUL  ARTIFICIAL  STAȚIONAR............................................... 5

 

2. ORBITA GEOSTAȚIONARĂ. PARTICULARITĂȚI............................................. 8

2.1.  AVANTAJE  ȘI  DEZAVANTAJE......................................................... 8

2.2. PROBLEMA  „SLOTURILOR“  ORBITALE.......................................... 10

2.3.  ELEVAȚIA  SATELITULUI.................................................................... 11

2.4.  FACTORI  ASTRONOMICI  PERTURBATORI................................... 13

 

3.  ASUPRA  SATURĂRII  ORBITEI GEOSTAȚIONARE...................................... 14

3.1.  SPAȚIEREA  ORBITALĂ...................................................................... 14

3.2.  CO-LOCAȚIA PE ORBITA GEOSTAȚIONARĂ................................. 16

3.3.  PROBABILITATEA  CIOCNIRII  OBIECTELOR  PE

        ORBITA GEOSTAȚIONARĂ................................................................. 17

3.4.  SATELIȚI  RELEU  GEOSTAȚIONARI................................................ 19

 

4.  ORGANISME INTERNAȚIONALE DE TELECOMUNICAȚII PRIN

     SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI, LA CARE ROMÂNIA ESTE MEMBRU........... 20

4.1.  ORGANIZAȚIA  ȘI  SATELIȚÞII  INTELSAT (International

        Telecommunications Satellite Organization)....................................... 20

4.2.  ORGANIZAȚIA  ȘI  SATELIȚII  INTERSPUTNIK................................. 23

4.3.  ORGANIZAȚIA  ȘI  SATELIȚII  EUTELSAT......................................... 24

4.4.  ORGANIZAȚIA  ȘI  SATELIȚII  INMARSAT (International Maritime 

        Telecomunication Organization)........................................................... 26

 

5.  SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI,  ALȚII  DECÂT  CEI 

     DE  TELECOMUNICAȚII...................................................................................... 27

5.1.  SATELIȚI  METEOROLOGICI  PE  ORBITA  GEOSTAȚIONAR Ă.. 27

5.2.  SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI  MILITARI.............................................. 28

5.3.  SATELIȚI  PENTRU  CERCET ĂRI  ASTROFIZICE.......................... 31

 

6.  LANSAREA  SATELIȚILOR  GEOSTAȚIONARI............................................... 32

6.1.  Lansarea  cu  ajutorul  rachetelor  purt Ătoare... 32

6.2.  Lansarea  din  naveta  spaȚial Ă............................................ 34

 

7.  INTRODUCTIV  JURIDIC  LA  PROBLEMATICA  ORBITEI

     GEOSTAȚIONARE............................................................................................... 35

 

CONCLUZII................................................................................................................. 37

 

Referințe bibliografice.................................................................................... 38

Anexa 1 - Evoluția sateliților Intelsat............................................................. 39

Anexa 2 - Evoluția sateliților Eutelsat........................................................... 41

Anexa 3 - Alți sateliți meteo geostaționari................................................... 42

Anexa 4 - Sateliți geostaționari de navigație............................................... 44

Anexa 5 - Programe cu sateliți geostaționari în Federația Rusă ............. 45

 

 

 

 

 

INTRODUCERE

 

 

Documente ale Organizației Națiunilor Unite emise an de an în ultimele două decenii privind problematica spațială includ aspecte juridice, etice, politice, social-culturale și economice ale dreptului egal al Statelor membre la orbita geostaționară.

Aceste aspecte sunt înscrise de asemenea anual pe agenda / Ordinea de zi a Comitetului Națiiunilor Unite pentru Utilizări Pașnice ale Spațiului Extraatmosferic, la recomandarea Subcomitetului său Științific și Tehnic. Începând din anul 1970, fiecare sesiune anuală a acestui Subcomitet de lucru al Națiunilor Unite concluzionează la acest punct al Ordinei de zi în sensul recomandării Comitetului menționat ca acesta să mențină punctul respectiv pe Ordinea de zi a sesiunii următoare, ceea ce poate sugera complexitatea și sensibilitatea / subtilitatea problemelor pe care le incumbă.

România deține calitatea de vice-președinte al Comitetului Națiunilor Unite pentru Utilizări în Scopuri Pașnice ale Spațiului Extraatmosferic. La fiecare sesiune anuală a acestui Comitet, ca și la Sesiunea Subcomitetului Științific și Tehnic care o precede, sunt de așteptat intervenții fundamentate la toate punctele Ordinei de zi, inclusiv ale delegației României, interesate în exercitarea dreptului și îndatoririlor sale internaționale.

Þinând seama de o atare necesitate, Agenția Spațială Română, cu înțelegerea acordată acestei probleme de Colegiul Consultativ al Guvernului pentru Cercetare Aplicativă și Dezvoltare, a inițiat abordarea temei de față, pe coordonatele stabilite în Conținutul fazelor aprobate. Se urmărește o edificare a participanților la sesiunea din luna martie 1995 și a acelora care vor avea mandat de participare ulterior asupra problemei-cadru a orbitei geostaționare, dar mai ales asupra punctului de vedere conjunctural optim de exprimat în legătură cu dreptul fiecărei țări din întreaga lume la această condiție spațială favorabilă.

În vederea susținerii într-o instanță mondială, cum este Organizația Națiunilor Unite, a opțiunii de drept a României privind proprietatea de poziție orbitală sau accesul la o asemenea alocație, sunt necesare nu doar argumente de ordin juridic, ci și temeiuri de înțelegere a aspectelor fundamentale ale problematicii.

Prima fază a Raportului oferă, într-o sistematizare conformă cu obiectivul care l-a generat, asemenea elemente de fundamentare. Ele țin de mecanica cerească și dinamica obiectelor cosmice pe orbita de tip staționar, precum și aspectele fizice și tehnice esențiale implicate.

Scopul fazei se constituie astfel într-o succesiune de tematici epicentrice ale problemei prin care se definește orbita geostaționară ca resursă limitată a societății omenești și în același timp bun comun al întregii umanități.

Implicit, scopul acestei faze inițiale este pregătitor, în sensul că pune la dispoziția oricărui mandat de reprezentare la indiferent ce dezbatere internațională asupra tematicii enunțate piesele de edificare prealabilă expuse pe cât posibil concis, clar, științific și cu discernământul impus de specificul consacrării al specialiștilor care compun cercurile de dezbatere.

Stilul, nivelul de aprofundare și extinderea explicativă corespund acelora din Rapoarte și Rezoluții ale Națiunilor Unite, avute în vedere atât la investigația-baleiaj informațională, cât și la selecția modulelor prezentării.

 

 

 

 

 

1. CONCEPTE ȘTIINȚIFICE PRIVIND ORBITA GEOSTAȚIONARĂ

 

1.1. CONSIDERAȚII DE MECANICĂ CEREASCĂ

 

Se consideră satelit artificial al Pământului acel corp (obiect) de proveniență terestră care, fără să fie acționat de o sursă proprie de energie (de propulsie), se rotește în jurul planetei cel puțin pe durata unei perioade de revoluție (înconjoară o dată Pământul).

În acest accept se poartă discuțiile oficiale asupra obiectelor cosmice astfel denumite.

Este denumită viteză circulară de zero sau prima viteză cosmică, având valoarea de 7.912 m/s, viteza teoretică necesară ca un corp aruncat orizontal la suprafața Pământului, în absența atmosferei și considerându-se planeta perfect sferică, să-i facă înconjurul  complet.

Cu cât distanța de la Pământ a punctului din care este aruncat corpul respectiv este mai mare, cu atât mai mică este viteza necesară pentru satelizarea corpului respectiv.

De exemplu, înălțimii (distanței măsurate de la suprafața Pământului) de 200 km îi corespunde viteza circulară de 7.791 m/s, iar înălțimii de 1.000 km — 7.356 m/s.

Pentru tema explorată aici sunt utile și alte valori, și anume corespondențele: 20.000 km — 3.892 m/s, 35.870km — 3.076 m/s, 50.000 km — 2.662 m/s și 930.000 km — 652 m/s.

Fiecărei viteze pentru inițializarea unei orbite — în cazul de față, orbită circular㠗 îi corespunde o anumită perioadă de revoluție, care, evident, va fi mai mare pentru orbitele mai îndepărtate, a căror lungime este mai mare.

Astfel, corespunzător depărtărilor alese mai sus, pentru exemplificare, perioadele de revoluție sunt:

200 km/7.791 m/s — 1 oră 28 min 25 sec;

1.000 km/7.356 m/s — 1 oră 45 min 2 sec;

20.000 km/3.892 m/s — 11 ore 30 min;

35.870 km/3.076 m/s — 24 ore;

50.000 km/2.662 m/s — 37 ore 11 min.

În aceste exemplificări [2] au fost încadrate datele pentru orbita geostaționară corespunzătoare depărtării satelitului de suprafața Terrei de 35.870 km, pentru a se accentua particularitățile acesteia (perioada de revoluție de 24 de ore). Trebuie subliniat faptul că în calculele de mecanică cerească se operează cu valori ale distanței care semnifică depărtarea dintre centrele de masă ale celor două corpuri, adică distanța se măsoară de la centrul Pământului (se mai adaugă jumătate din diametrul mediu al Terrei = 1/2 · 12.742 km).

Distanța de 930.000 km a fost menționată pentru că ea reprezintă o valoare de referință, acceptându-se că la acea depărtare de Terra atracția planetei asupra unui corp aruncat de pe Pământ este practic zero (forța de atracție pe care Terra o exercită asupra corpului respectiv scăzând proporțional cu pătratul distanței). Ca s㠄scape“ de această constricție corpul considerat ajuns în acel punct va trebui să aibă o viteză reziduală de numai 930 m/s, față de 11,2 km/s — viteza teoretică de eliberare la suprafața Pământului, de 11,01 km/s la o depărtare de Terra de 200 km și de 3,76 km/s și 2,74 km/s dacă obiectul se află la o depărtare de Pământ de 50.000 km și respectiv 100.000 km.

 

Notă. Orbita satelitului este o elipsă de-a lungul căreia viteza variază în sensul următor: în punctul cel mai apropiat (perigeu, dacă referirea nu se face la Gea, sau periastru) viteza are valoarea maximă, descrește apoi până în punctul opus, cel mai îndepărtat (apogeu sau apoastru) și crește continuu apoi până la valoarea sa maximă pe care o redobândește când își atinge din nou perigeul.

Pe orbita eliptică de tip general, viteza v la distanța r (măsurată de la centrul de atracție gravitațională, respectiv centrul Terrei) în orice moment al evoluției parcursului orbital se determină după următoarea relație, în funcție de mărimea semiaxei mari, notată cu a, a elipsei:

Orbita circulară constituind un caz particular pentru care focarele coincid cu centrul Pământului (deci a=r), viteza se determină cu formula:

La suprafața planetei (r=6.371 km, constanta gravitațională având valoarea 3,986 105 km3/s2) viteza circulară va fi vco=7,9 km/s — prima viteză cosmic㠗 viteza circulară pentru planeta Pământ.

Cu această formulă se obțin și valorile notate anterior.

Când obiectul cosmic a fost lansat în zbor, respectiv la capătul perioadei active a rachetei purtătoare, când a încetat propulsia ultimei trepte și obiectul cosmic, despărțit sau împreună cu aceasta, își începe evoluția inițială, viteza are expresia:

Dacă această viteză inițială are o anumită valoare, și anume 2k/ro, atunci semiaxa mare a elipsei, așa cum se vede din expresia de mai sus, tinde către infinit sau traiectoria obiectului considerat devine o parabolă.

Expresia rezultată:

definește ceea ce în astronautică se numește viteza parabolică sau viteza de eliberare, întrucât, dacă obiectul este aruncat cu această viteză, în afara mediului rezistent atmosferic, scapă definitiv din câmpul gravitațional terestru și iese în cuprinsul sistemului solar.

Pentru completarea ideii este de văzut că

adică viteza de eliberare se află multiplicând valoarea vitezei circulare cu coeficientul 1,41, ceea ce înseamnă că la suprafața Pământului viteza parabolică are mărimea de 11,9 km/s, iar la depărtarea de 200 km — de 11,01 km/s.

 

1.2. SATELITUL  ARTIFICIAL  STAȚIONAR

 

Se denumește perioadă siderală de revoluție a obiectului cosmic artificial timpul în care acesta își parcurge orbita, pentru cazul orbitei circulare de zero (corespunzătoare aruncării sale în spațiu de la suprafața Pământului, în ipotezele că mediul nu este rezistent, iar globul terestru este perfect sferic), aceasta fiind de o oră 24 minute 25 secunde. Perioada de revoluție astfel  considerată se raportează la bolta cerească și la un observator pământean situat într-un anumit punct pe sol, și nu la un observator aflat indiferent unde.

Pentru o abordare riguroasă a temei este util de imaginat cazul când observatorul se află undeva pe Ecuator, iar orbita circulară a satelitului este riguros ecuatorială (planul orbitei se suprapune planului ecuatorului terestru) și mișcarea satelitului se efectuează de la vest spre est, la fel ca mișcarea de rotație (diurnă) a Pământului.

În timpul în care satelitul își va încheia orbita realizându-și respectiv perioada siderală de revoluție, observatorul va parcurge un arc de cerc destul de mare față de poziția inițială, corespunzător dimensiunii unghiulare a celor aproximativ 90 de minute considerate (în timpul unei revoluții a satelitului Pamântul s-a rotit în jurul axei polilor cu 22° 9’ 23’’). Așadar observatorul se va găsi undeva înaintea satelitului. Exact, acestuia îi vor trebui 5 minute și 16 secunde ca să-l ajungă din urmă pe observator.

Se constituie astfel o altă caracteristică a mișcării satelitului denumită perioada sa sinodică de revoluție în raport cu Pământul, care, pentru satelitul artificial de zero este de o oră 29 minute 41 secunde (au fost adăugate cele 5 minute și 16 secunde perioadei siderale de revoluție). Mai explicit, după o oră 29 minute 41 secunde observatorul aflat la ecuator va vedea din nou satelitul exact în punctul de pe cer de la începutul revoluției anterioare, de exemplu, la zenit.

Deoarece perioada siderală de revoluție crește cu depărtarea satelitului de Pământ, și arcul ecuatorial de deplasare unghiulară a observatorului prin rotația Pământului va fi mai mare în cazul sateliților în evoluție mai îndepărtată. Astfel, dacă la suprafața Pământului perioada sinodică este cu numai 6.24% mai mare decât perioada siderală, pentru satelitul artificial care evoluează pe orbită circulară ecuatorială la o depărtare de suprafața Terrei de 8.000 km, diferența respectivă va fi de 25%, iar pentru satelitul artificial care evoluează la o depărtare de Pământ de 13 900 km, majorarea perioadei siderale este de 50% pentru stabilirea valorii perioadei sinodice de revoluție a satelitului considerat.

În continuare, diferențele cresc extrem de mult. De exemplu, pentru satelitul care evoluează la o depărtare de Terra de 27.800 km, perioada sa sinodică de revoluție este de 10 ani, pentru cel aflat la 34.800 km perioada sinodică de revoluție este de 100 de ani, iar pentru cel care evoluează la înălțimea de 35.870 km perioada sinodică de revoluție devine infinită, ceea ce înseamnă că satelitul rămâne fix față de un observator de pe Pământ, adică a devenit satelit artificial staționar [5].

Poziția satelitului artificial în spațiu, raportată la corpul central, care este Pământul, se exprimă unghiular, și anume prin azimut și elevație („înălțimea“) unghiulară față de planul ecuatorial.

În cazul satelitului geostaționar, evident, poziția sa se definește printr-o singură coordonat㠗 azimutul — adică, în sistem geografic, longitudine estică (°E) sau vestică (°W). De aceea, toate referințele la anumiți sateliți geostaționari, din documente sau din alte materiale, se fac cu precizarea punctului său de poziționare, indicându-se coordonatele menționate.

Satelitul staționar are caracteristica definitorie dată de perioada de revoluție de 1.440 minute, egală cu perioada de rotație a Pământului. Datorită acestui fapt, satelitul se mișcă cu aceeași viteză unghiulară ca și punctul de pe ecuator la al cărui zenit este. Sugestivă este reprezentarea unei raze oarecare a planetei care, pornind din centrul Pământului, înțeapă ecuatorul într-un anumit punct și se prelungește (imaginativ) până la „cota“ 35.870 km, plasându-i-se în vârf satelitul.

Rotindu-se „solidar“ cu această axă imaginară, satelitul se va menține mereu „la punct fix“.

Într-o denumire completă, satelitul de acest tip este sincron (pentru că se rotește, ca și Pământul, de la vest la est și exact cu aceeași viteză unghiulară) și staționar (în sensul de mai înainte).

Este utilă această precizare, deoarece mai există și alte tipuri de sateliți sincroni, care însă nu sunt staționari. Aceasta dacă orbita satelitului, tot circulară, face un unghi oarecare i (diferit de zero) cu ecuatorul, adică este înclinată față de planul ecuatorului. În acest caz satelitul nu va mai fi staționar și va efectua o mișcare basculantă cu o deschidere de 2i.

În examinarea teoretică a problematicii dinamicii orbitale a sateliților artificiali ai Pământului se introduce noțiunea de cerc de utilizare a satelitului, reprezentând locul geometric al punctelor limită de pe suprafața Pământului din care satelitul considerat este vizibil (radiovizibil). Acest cerc are raza = R sin o, unde o este latitudinea punctului Po de pe cercul respectiv. Distanța maximă dintre două puncte care pot vedea simultan satelitul este dată de diametrul 2 al cercului rezultat din intersecția planului cu globul terestru. Acestui diametru îi corespunde un unghi la centru 2o = 147° 50’, respectiv un arc cu o lungime de circa 16.000 km pe suprafața globului terestru. Distanța dintre un punct situat chiar pe cercul de utilizare (cu diametru 2) și satelitul sincron este de circa 40.800 km, căreia îi corespunde un timp de propagare pe traseul Pământ-satelit-Pământ de 0,272 s, cu consecințe de luat în seamă.

Sunt de prezentat următoarele dimensiuni constituind acoperirea, respectiv a conului de cuprindere a planetei dintr-un punct de pe orbita satelitului geostaționar:

 ·   lungimea arcului de cerc ecuatorial de pe care este vizibil satelitul și, respectiv a arcului de orbită geostaționară pe care-l cuprinde un observator terestru situat într-un punct ecuatorial oarecare: 162° 36’ 30’’, adică o lungime de arc de 18.102 km;

 ·   arcul de cerc ecuatorial.

Rezultă că, dacă trebuie realizată o legătură continuă (permanentă) între două puncte oarecare de pe glob, un singur satelit nu este suficient. Altfel spus, trebuie avut în vedere în fiecare caz „pata de acoperire“ din imaginarul con de lumină al satelitului geostaționar, care este mai mică decât o semisferă a globului terestru.

Aceasta are semnificație și importanță practică în legătură cu problematica investigației de față privind legalitatea atribuirii statelor membre ale Națiunilor Unite a unui segment sau punct sau post pe orbita geostaționară.

 

 

 

2. ORBITA GEOSTAȚIONARĂ. PARTICULARITĂȚI

 

2.1.  Avantaje  Și  dezavantaje

 

Cu trei sateliți geostaționari echidistanți se va realiza un triunghi echilateral cu latura de 88.800 km, reprezentând distanța de vedere, deci de radiovizibilitate directă între fiecare doi sateliți învecinați. Fiecare satelit va privi la rândul său globul pământesc într-o deschidere unghiulară de 18° (de la depărtarea sa de 35.870 km), care acoperă 42,3% din suprafața terestră.

Aceasta este schema cea mai simplă de descriere a avantajelor orbitei geostaționare. De subliniat că orbita geostaționară este unică, întrunind următoarele caracteristici definitorii:

a/ este o orbită circulară;

b/ se situează în planul ecuatorial terestru;

c/ este o orbită de tip sincron;

d/ satelitul are același sens de rotație ca și Pământul.

 

Orbita geostaționară se oferă ca o favorabilă disponibilitate, conferind următoarele avantaje [3]:

a/ faptul că satelitul stă la post fix, deosebit de celelalte tipuri de sateliți, așa-ziși „de defilare“, constituie un avantaj, nemainecesitând echipament — destul de sofisticat — de urmărire, ceea ce minimizează costurile și complexitatea stațiilor terestre;

b/ localizările din aria de acoperire a satelitului rămân în contact la vedere, evitându-se întreruperile în transmisii care se produc atunci când sateliții de defilare dispar la orizont;

c/ datorită ariei largi de acoperire, un număr important de stații terestre pot intercomunica;

d/ un număr relativ mic de sateliți (minim trei) poate realiza o acoperire aproape completă a globului (rămân arii restrânse polare neacoperite);

e/ deoarece satelitul nu efectuează nici o mișcare relativă față de vreuna din stațiile terestre, aproape nu există vreo glisare Doppler (sateliții care descriu orbita eliptică au diferite deplasări ale frecvenței față de stațiile terestre, ceea ce face să crească complexitatea și costul acestora).

 

Orbita geostaționară prezintă și dezavantaje, cum sunt:

a/ nu poate acoperi latitudini, sudice și nordice, mai mari de 81,5°, ceea ce se reduce la 77° N, respectiv la 77° S dacă se exclud înclinări ale antenelor mai mici de 5°, numai că zonele respective sunt în mare parte acoperite cu gheață;

b/ din cauza distanței mari pe care trebuie să o parcurgă semnalele emise de satelit, ele slăbesc foarte mult (atenuarea este invers proporțională cu pătratul distanței), aceasta însemnând 1 picowatt sau o bilionime dintr-un watt;

c/ durata propagării semnalelor este de asemenea proporțională cu distanța și valoarea sa de 270 milisecunde (în medie) este suficientă pentru a influența în mod semnificativ eficiența transmisiei;

d/ realizarea orbitei geostaționare, sub raport energetic, pentru propulsia rachetei purtătoare și rezerva de combustibil, este dezavantajoasă față de cazul celorlalte tipuri de orbite, circulare joase sau eliptice cu perigeul jos;

e/ orbita geostaționară resimte mai defavorabil decât celelalte tipuri de orbită eclipsele terestre de Lună;

f/ din cauză că nici o antenă nu este eficientă 100%, se produc întotdeauna pierderi din energia radiată, fenomen cunoscut sub denumirea de Free Space Loss — cea mai importantă sursă de pierderi de transmisie, a cărei intensitate crește cu distanța.

 

 

 

 

2.2. PROBLEMA  „SLOTURILOR“  ORBITALE

 

Marcările similare unor „crestături“ pe orbita geostaționară sunt o operație de autentică hotărnicie, prin care se dă curs legitimității recunoscute a proprietății fiecărui stat nu doar de acces la obiecte cosmice artificiale plasate acolo, ci efectiv, fizic, la acest cerc virtual spațial reprezentat de orbita geostaționară.

Există înțelegeri și acorduri internaționale care se referă la alocarea de frecvențe și de sloturi pentru sateliții de comunicații din orbita geostaționară, forumul principal de autoritate în materie constituindu-l International Telecommunications Union (ITU), dar și alte organisme internaționale, cum este INTELSAT, se recunosc cu implicații operaționale aici.

La nivelul anului 1990, „sloturile“ orbitale pentru sateliții geostaționari s-a convenit să fie la intervale de 3°, ceea ce înseamnă pentru cercul respectiv un total de 120 de poziții disponibile, care, așa cum s-a arătat mai sus, prin modalități tehnice corespunzătoare acceptabile, pot fi înmulțite. Sateliții care lucrează în banda 6/4 GHz pot ocupa un asemenea interval de numai 3°, deci pot sta alături de sateliți care au frecvențele de lucru de 14/12 GHz.

Au apărut însă cereri tot mai insistente pentru alocație și din partea unor țări care nu pot beneficia imediat de orbita geostaționară, iar numărul cererilor pentru sloturi, adresate de organizații de profil din țările avansate în domeniul spațial, depășește cele 120 de posturi posibile.

Ca urmare, formulându-se noi restricții sau reformulându-se restricțiile anterior acceptate, s-a pus în discuție reducerea intervalului (a spațierii intersatelitare) la 2°, ceea ce a mai creat 60 de locații.

Prin perfecționarea în continuare a întregului și detaliilor sistemelor de comunicații spațiale, satelitare, cu luarea în considerație și a posibilității de adoptare a unor frecvențe și mai înalte, cum sunt cele de 30/20 GHz, s-au creat premise de spațiere limitată la numai 1°, ceea ce înseamnă cifra de saturare 360.

Mai trebuie notat că, dacă spațierea la 3° înseamnă dispunerea sateliților la o distanță de 2200 km unul de altul, reducerea intervalului la 2° corespunde unei apropieri a obiectelor cosmice la 1500 km unul de altul, pentru ca spațierea la 1° să le apropie la circa 1000 km.

Faptul are însemnătate majoră pe plan tehnic, pentru că acum cresc mult exigențele privind construcția și funcționarea antenelor terestre, care, o dată cu micșorarea ecarturilor dintre cei doi sateliți de vecinătate, trebuie să satisfacă cerințe mult sporite în ceea ce privește îngustimea fasciculului de microunde la emisie pentru contactarea precisă a satelitului corespondent, evitându-se erorile și perturbațiile datorate în special dispersiei în timp a fasciculului la nivelul orbitei staționare.

Prin măsuri de durată, eșalonate pe un deceniu, începând din anii ’80 și reeșalonate după 1990, au fost repoziționați anumiți sateliți pentru soluționarea problemei de capacitare (saturare) a orbitei geostaționare, dacă nu în întregul ei, cel puțin pe un arc aglomerat stabilit între longitudinea vestică 19° (W) și longitudinea estică 35° (E), care acoperă o întinsă regiune între mid-Atlantic și Atlanticul de vest. Aici au fost concentrați sateliți de uz internațional INTELSAT, destinați în principal rutelor transatlantice, precum și sateliți naționali sau regionali (locați preferențial între 11,5° W și 13° E).

După o acoperire favorizată pe mid-Atlantic și mid-Pacific, sateliții geostaționari de comunicații (tipul dominant de sateliți geostaționari) au început a fi distribuiți preferențial pentru acoperirea Americilor, de Nord și de Sud, deși în ultimul timp (după anul 1990) s-a observat o creștere a frecvenței lansărilor de sateliți poziționați în mod convenabil pentru acoperirea Europei, Africii și Asiei Centrale, de Est și de Vest.

 

 

2.3.  ELEVAȚIA  SATELITULUI

 

Elevația sau înclinarea, respectiv unghiul sub care este radiovizibil un satelit geostaționar din punctul unei stații terestre, are însemnătate în legătură cu condițiile și cerințele obținerii accesului la orbita considerată.

Cererile de acces sau de acordare de slot orbital geostaționar s-au mărit pe zonele terestre menționate, dar pentru fiecare regiune există o poziție preferată, corespunzătoare unghiurilor celor mai înalte de elevație. Astfel, o stație canadiană de sol care vede un satelit poziționat pe 100° W (opțional dintre mai mulți sateliți geostaționari accesibili) poate realiza în mod facil legături prin acest satelit cu nordul îndepărtat. La fel, pentru legături prin sateliți așa-ziși „domestici“ (de uz larg, care sunt recepționați pe antene mici), pe teritoriul nord-american sunt preferabile poziționările de pe arcul cuprins între 85° W și 115° W.

Unghiul de elevație depinde de coordonatele de poziționare a stației, respectiv de latitudinea și longitudinea sa, bineînțeles, pentru un anumit satelit poziționat pe o anumită longitudine ecuatorială.

Elevația are o importantă determinare asupra performanțelor și chiar construcției sistemelor de comunicații satelitare.

Cu toate că satelitul geostaționar acoperă 42% din suprafața emisferei terestre pe care o vede, în funcție de unghiul de elevație al stației considerate, chiar din zona acoperită, dacă legătura cu aceasta se poate realiza, există o relație între unghiul de elevație și procentajul din emisfera terestră care este acoperit la acel unghi de elevație.

Există evident o corelație între unghiul de elevație și distanța înclinată sau distanța dintre satelit și stația terestră considerată: cu cât este mai mic unghiul de elevație, cu atât mai lung este parcursul semnalelor, iar aceasta defavorizează transmisia, întrucât parcursul respectiv se află în mediul dens atmosferic, sediul precipitațiilor și în general al norilor, ploii și ceții, care afectează calitatea semnalelor.

Afectarea se produce pe două căi: absorbția de energie electrică reduce puterea semnalului, iar interacțiile dispersate cu moleculele de apă produc zgomot.

Deosebită importanță are realizarea unui raport maxim semnal/zgomot pentru maximizarea capacității de transport de informație pe linia de legătură cu satelitul.

Un factor esențial de care depinde manifestarea efectelor atenuatoare este frecvența de transmisie. De exemplu, efectele respective cresc rapid pentru elevații sub 10°, dacă frecvențele de lucru sunt de 6/4 GHz, pe când în cazul sateliților din benzile de frecvență de 14/16 GHz consecințele defavorabile se constată la elevații imediat sub 30°, ceea ce constituie o serioasă restricție, pe de o parte la opțiunea pozițională orbitală, iar pe de altă parte la opțiunea satelitară, privitor la frecvența de lucru.

Creșterea distanței corespunzător poziționării reciproce stație-satelit ales implică creșterea în proporționalitate directă a distanței de parcurs a semnalelor. Domeniul acestei variații este destul de larg. Astfel, dacă raza directă pentru stația care are satelitul la zenit este de 35.870 km (depărtarea măsurată în planul ecuatorial de la suprafața Pământului până la orbita geostaționară), în cazul distanței înclinate maxime (căreia îi corespunde limita acoperirii în proporție de 42.4% a emisferei terestre de sub satelitul geostaționar zenital respectiv), aceasta are mărimea de 41.756 km. și, cum timpul de propagare a semnalelor se măsoară din momentul emisiei acestora dintr-o stație terestră și până la recepția lor de către o altă stație terestră, după ce semnalele respective au fost retranslatate de satelit, în primul caz întârzierea (durata) transmisiei este de 239,6 milisecunde (atât necesită parcursul stație-stație prin satelitul poziționat zenital) și de 279,0 milisecunde în cazul când stațiile terestre sunt situate diametral opus la limitele ariei de acoperire a satelitului [3].

 

 

 

 

2.4.  FACTORI  ASTRONOMICI  PERTURBATORI

 

Specificul evoluției orbitale a satelitului geostaționar, la acea depărtare de Terra de 35.870 km, face ca în anumite momente acesta să sufere eclipse, de Soare și de Lună, fenomene cu influențe nefavorabile asupra propagării semnalelor electromagnetice.

Eclipsa de Soare se produce când Pământul se interpune între satelit și Soare, umbrind satelitul.

În această situație se întrerupe furnizarea curentului electric la bordul satelitului, datorită ineficienței bateriilor sale solare (sateliții geostaționari sunt prevăzuți cu panouri solare mari, depliabile și orientabile). Soluția tehnică aplicată cu caracter de generalitate este echiparea sateliților cu baterii chimice tampon, a căror utilizare este curentă pe sateliții de defilare, amplasați pe orbite circumterestre variind între 200 și 1000 km, care la fiecare revoluție suferă o eclipsă, de astă dată terestră, nu solară.

Eclipsa solară pe satelitul geostaționar se produce timp de 44 de nopți primăvara și alte 44 de nopți toamna, iar maximul defavorabil sau „worst case“ se petrece la echinoxuri, durata fiind atunci de 65 minute.

Discontinuitățile de atare sorginte se au în vedere și se soluționează atât tehnic, cât și prin soft-uri de funcționalitate potrivite. Un mod acceptat este suspendarea anumitor repetitori la elipsă, într-o schemă economic justificată. De exemplu, pentru un satelit care are transponderii (repetitorii) specializați unii pentru televiziune, iar alții pentru transmiteri de date, se adoptă programe de comutare care pot favoriza pe primii, în funcție de destinația (convenția) de piață stabilită.

O circumstanță favorabilă o constituie faptul că eclipsa solară se produce la timpul local corespunzând unei ore centrate pe miezul nopții, când de regulă traficul de date și telefonic este sau poate fi redus cu consecințe minore.

Se poate interveni și regla situația astfel: dacă satelitul este glisat ușor spre vest față de aria pe care o servește (unde este localizată stația de sol), atunci eclipsa se va produce puțin după miezul nopții în acea zonă.

Există și o situație limită mult defavorabilă, și anume când satelitul trece direct în fața Soarelui, în care caz se produce o formă serioasă de interferență solară, ca urmare a supraîncălzirii satelitului și creării astfel a unei puternice surse de zgomot. Se poate manifesta aceasta chiar prin blocarea (ecranarea) emisiilor de la satelit.

Numai că acest gen de blocaj durează circa 10 minute și se întâmplă doar cinci zile consecutive de două ori pe an, încât, prin măsuri preventive, fenomenul poate fi integrat în programul de utilizare a satelitului, fără consecințe semnificative. De exemplu, în momentele considerate se pot comuta legăturile pe un alt satelit de rezervă sau anume solicitat dintr-un post orbital diferit.

Trebuie reținut acest fapt, deoarece este invocat ca justificare la solicitările de atribuire de slot orbital, împreună cu argumentele privind necesitatea asigurării redondanței tehnice, ori de câte ori sistemele considerate îndreptățesc cerințele de continuitate.

Extrem de rar (o dată la 29 de ani), satelitul geostaționar este eclipsat de Lună (intră în umbra Lunii, efectele fiind atunci similare acelora din cazul eclipsei solare).

Uneori se produce și fenomenul notat mai sus, când satelitul geostaționar primește direct lumina Lunii, dispunându-se în fața acesteia. Efectele sunt de astă dată mult reduse, excluzându-se întreruperea transmisiei (crește totuși nivelul de zgomot, ceea ce diminuează temporar performanțele).

 

 

 

 

3.  ASUPRA  SATURĂRII  ORBITEI GEOSTAȚIONARE

 

3.1.  SPAȚIEREA  ORBITALĂ

 

Trebuie constatat ca un fapt obiectiv caracterul limitativ al orbitei geostaționare, ca de altfel al oricărei orbite uzuale de satelit artificial al Pământului, în ceea ce privește numărul de obiecte ce o pot satura.

Se va lua în considerație, ca o condiție tehnică principală, așa-numita densitate de aglomerare a orbitei geostaționare și se va reține că prin ingeniozitate se câștigă periodic în planul ideilor avansate, astfel încât, prin procedee adecvate, orbita geostaționară poate deveni tot mai încăpătoare. Esențialmente aceasta ține de oficiul de comunicații pe care-l realizează sateliții din orbita respectivă și care nu trebuie să se influențeze negativ unul pe altul, nici chiar atunci când sunt foarte aproape unul de altul.

Cea mai importantă constrângere care influențează spațierea sateliților pe orbita geostaționară o constituie frecvența de lucru. Astfel, sateliții care folosesc aceeași frecvență (ascendent, adică de la stațiile terestre spre satelit, sau/și descendent, respectiv de la satelit spre Pământ) interferează dincolo de o anumită limită de apropiere.

Pentru susținerea investigației exploratorii de față, se află în anexe elementele de caracterizare a unor tipuri de sateliți geostaționari din actualitate (până în anul 1994), care oferă datele utile urmăririi acestor considerații. De observat că majoritatea sateliților respectivi operează în banda C de frecvențe (6/4 GHz),  pentru care s-a stabilit o spațiere (separare unghiulară) convenabilă de 4-5°.

Următorii factori sunt de luat în considerare ori de câte ori trebuie acceptată o anumită spațiere, cu asigurarea neproducerii interferenței:

a/ frecvența și puterea la emisie a stațiilor terestre;

b/ lățimea de bandă, frecvența și puterea repetitorilor (transponderilor) satelitului;

c/ diametrul și caracteristicile (performanțele) antenelor - atât ale stațiilor terestre, cât și ale satelitului.

Din punct de vedere tehnic, împăcarea factorilor acestora se realizează la scurte intervale de timp, o dată cu progresele științei, tehnologiei și aplicațiilor spațiale.

Pentru stadiul dat, însă, sunt cerințe (condiții) severe puse acestei probleme, a capacității orbitei geostaționare, îndeosebi în legătură cu noi aplicații în domeniul comunicațiilor spațiale, cum este Direct Broadcast Television.

Printre alte soluții găsite și aplicate, în vederea evitării interferențelor care condiționează limitările de spațiere impuse este și aceea ca, lângă un satelit care operează în banda C (6/4 GHz), să fie plasat un altul care lucrează în banda Ku (14/12 GHz).

De mai mulți ani s-a declanșat o competiție internațională pentru dobândirea dreptului asupra unei poziții atribuite pe orbita geostaționară, într-un context care a depășit sfera interesului economic în exprimare directă și a implicat politicul, în dezbaterea problemei în cele mai reprezentative forumuri internaționale.

Dezbaterea fiind integrată în procese de subtilă invocare a argumentelor tehnico-științifice, iar la organizarea și întreținerea ei, de exemplu, în Forumul Mondial care este Organizația Națiunilor Unite, se impune participarea fiecărui stat membru, devin expres utile clarificări chiar și în aspecte aparent secundare sau tehniciste.

Este motivul inserării datelor de mai înainte și a celor care urmează, împreună acestea putând fundamenta sau iniția un punct de vedere în exprimare juridică al României la Națiunile Unite, unde, cum s-a mai notat, în fiecare an, la Sesiunea Comitetului Națiunilor Unite pentru Utilizarea în Scopuri Pașnice a Spațiului Extraatmosferic, se înscrie la Ordinea de zi ca problematică distinctă tema Orbitei geostaționare, considerată resursă naturală limitată a umanității.

 

 

 

3.2.  CO-LOCAȚIA PE ORBITA GEOSTAȚIONARĂ

         

Tematica abordată implică utile considerații în legătură cu faptul că în așa-zisul "slot" orbital geostaționar pot fi introduși mai mulți sateliți, unii activi, alții în redondanță (în rezervă, dar parcați pe orbită) - cazul tipic al sistemului european SPS, în cadrul căruia se aflau în spațiu în anul 1994 patru sateliți Astra, utilizabili, iar alți doi erau în pregătire pentru a fi lansați, respectiv în 1995 și 1997, și toți șase în aceeași poziție orbitală (19,2o E).

Studii  avansate se focalizează pe această problemă, pentru a se optimiza spațierea, respectiv pentru a se îmbunătății precizia determinării poziției relative a sateliților, fără de care nu poate crește densitatea de parcare în aceeași "latitude and longitude control box". Asemenea studii au devenit necesare după ce World Administration Radio Conference 1977 (WARCC 77) a alocat aceleași poziții longitudinale mai multor sateliți geostaționari. La acea dată, riscul coliziunii era considerat a fi mic, datorită dimensiunilor așa-numitului "shared control boxes", și anume: 100 km în longitudine și/altitudine și 50 km în distanță (depărtare de Pământ).

Studii efectuate ulterior au relevat că riscul potențial de coliziune trebuie minimizat prin coordonări ale stațiilor de supraveghere. De exemplu, în referința [6] s-a concluzionat că,  în cadrul unei strategii de separare, în cazul unor sateliți similari ca mărime, masă și formă, care evoluează foarte aproape unul de altul pe orbita geostaționară (cu ecartul spațial notat mai sus) și care sunt acționați potrivit acelorași metode optime, rezultatul va fi un risc de coliziune deloc neglijabil.

Un important factor de limitare în aplicarea cu bune rezultate a strategiei de co-locație îl reprezintă erorile în cunoașterea pozițiilor reciproce ale sateliților învecinați. Sistemul cel mai uzitat de urmărire de la sol a misiunilor geostaționare se bazează pe măsurarea distanței și a unghiurilor de antenă dintr-o singură stație. Telemetrul măsoară poziția satelitului cu o precizie de ordinul a 10 m în direcția spre stația de sol, dar cele două direcții ortogonale sunt cunoscute în limite de precizie de ordinul kilometrilor, via unghiurile antenei de sol. O mai bună precizie se obține dacă telemetrarea se face din două sau mai multe stații sau prin folosirea unui repetitor de sol, deși procedeul nu este nici economic, nici suficient de exact. De aceea, se acceptă completarea modalitățilot curente cu "inter-satellite tracking", adică cu un mod releu  de intervizare, de la un satelit la altul, aceasta anume pentru co-localizare.

Cel mai recent (1994) s-a propus să se efectueze măsurători de distanță sau de variație a distanței intersateliți apropiați din orbita geostaționară în banda VHF, metoda, experimentată, conducând la concluzii încurajatoare, care dau perspectiva soluționării viitoarei crize de spațiu orbital geostaționar, când grupări de sateliți vor fi concentrate în multe sectoare, necesitând poziționări/localizări precise. Avantajul metodei constă în faptul că strategiile de separare se raportează strict la o excentricitate în plan.

In [8] se sugerează modalități utile de evitare a interferențelor electromagnetice care sunt inerente metodei, respectiv:

. interferența liniei de urmărire între sateliți cu orice semnal de la stațiile de sol la satelit și invers (telemetrare-telecomandă);

. interferențe între semnalele de urmărire inter-sateliți de la fiecare satelit din grupul concentrat pe o anumită poziție orbitală;

. cuplarea semnalelor de urmărire inter-satelit cu propriul receptor al fiecărui satelit.

 

 

 

 

3.3.  PROBABILITATEA  CIOCNIRII  OBIECTELOR  PE  ORBITA GEOSTATIONARA

 

Prezentul Raport de cercetare are ca scop final formularea unor puncte de vedere utile oricărei reprezentanțe a României la forumurile internaționale, în special la Sesiuni ale Adunării Generale a Națiunilor Unite sau ale unora dintre organismele sale, pentru participare activă, de interes, la discuții în problematica diversă a orbitei geostaționare. De aceea, s-au impus atenției și formulări asupra unui asemenea aspect al temei, cum este probabilitatea ca un satelit artificial al Pământului, în evoluție pe orbita geostaționară, să fie avariat sau făcut inutilizabil ca urmare a ciocnirii sale fie cu un alt satelit (problemă de spațiere orbitală, la care s-au făcut referiri mai înainte), fie cu un orice  alt corp, de asemenea de proveniență terestră.

O altă latură a aceleiași probleme o reprezintă asanarea spațiului la nivelul orbitei geostaționare de obiecte cosmice artificiale care o pot aglomera inutil, în primul rând de sateliți geostaționari care nu mai folosesc.

Corpurile de ciocnire sunt schije/fragmente de rachete purtătoare care au propulsat satelitul geostaționar pe orbită în etapa parcurgerii traiectoriei de transfer geostaționar sau de la modulul de propulsie atașat satelitului considerat până ce acesta a fost injectat pe orbita dorită.

Sunt cunoscute și cazuri când deșeuri care populează orbita geostaționară au provenit din explozii ale treptelor propulsoare respective sau chiar ale satelitului purtat. Agenți de explozie sunt fie amestecul combustibil sau pulberea etajului propulsor, fie combustibilul din satelit, destinat pentru efectuarea manevrelor de repoziționare sau pentru menținerea atitudinii sale pe orbită (mișcări în jurul centrului de masă, și anume: ruliu, girație și tangaj).

Intr-un raport de cercetare pentru Agenția spațială Europeană [7] se fac utile referiri la asemenea cazuri de explozii care s-au produs în cei 30 de ani de accedare a orbitei geostaționare, de către sateliți de supraveghere militară sau meteorologică, precum și de către sateliții pentru telecomunicații și televiziune comercială.

Studiile indică o soluție în cadrul măsurilor de protecție a acestui mediu favorabil care este orbita geostaționară, și anume evacuarea orbitei de către oricare satelit cu puțin mai înainte de a fi expirat, adică de a fi devenit inutilizabil ca urmare a consumării combustibilului, sau când a suferit un accident care-l face impracticabil. Aceasta constă în comanda unei manevre pe care să o execute organul de propulsie al satelitului astfel încât acesta să se îndepărteze (150-300 km) de orbita geostaționară, descongestionând-o.

Așa se procedează cu sateliții din seriile Intelsat 4 și Intelsat 6, care, la capătul zilelor lor active, ("vieții operaționale") folosesc propelantul rămas pentru a urca 150 km deasupra arcului geostaționar. A fost adoptată această orbită exterioară de evacuare avându-se în vedere neînsemnata variație pe termen lung a excentricității ei, provocată de forțele de radiație. Această variație este atât de mică încât, în afara unei destabilizări pronunțate, cu apariția de momente de răsturnare a satelitului, acesta nu mai revine la nivelul orbital inițial.

Cercetări teoretice arată că, între o orbită circulară exterioară de parcare și o orbită cu o oarecare excentricitate, trebuie optat pentru aceasta din urmă, urmărindu-se ca, prin manevre precise, să se obțină un periplu favorabil minimizării maximului long-term al excentricității orbitale produse de forțele de radiații și de gravitația selenară.

Trebuie luate totodată măsuri pentru a nu se mai produce explozii ale etajelor propulsoare purtătoare în apropierea orbitei geostaționare și cu atât mai puțin explozia sateliților pe această orbită.

De subliniat că rapida creștere a numărului de sateliți care populează orbita gesotaționară are semnificații la nivel internațional, în parte deoarece crește și hazardul coliziunii.

Perechile de sateliți co-poziționați pe orbita geostaționară suferă tendințe care fac necesare intervenții, prin administrare de impulsuri date din stațiile de urmărire, pentru a-i menține pe traiectorii similare, evitându-se ciocnirea. Apare astfel noțiunea de "fereastră de longitudine", în limitele căreia trebuie să fie menținuți sateliții învecinați.

Pe modele teoretice dezvoltate s-a determinat, probabilistic, timpul în care patru sateliți poziționați pe aceeași longitudine pe orbite geostaționare se pot găsi la o limită de ciocnire de 50 m, acest timp fiind de 0,6 ani, în condiții de neintervenții de la sol.

In aceste calcule de poziționare se folosește catalogul USSPACECOM al sateliților geostaționari, cu înscrierea longitudinilor respective. Catalogul, actualizat lunar, permite identificarea perechilor de sateliți care se situează într-o vecinătate de 0,5o în longitudine și de 1o în înclinarea orbitei.

Simplu menționat, probabilitatea de ciocnire a satelitului avut în vedere cu perechea sau vecinii săi se determină prin aproximații geometrice și stochastice. Metoda geometrică consideră o distribuție gaussiană a incertitudinii de poziție a fiecărui satelit, în timp ce aproximația stochastică folosește o funcție de distribuție Weibull pentru a stabili distanța minimă absolută între sateliți, corespunzătoare unui interval de timp dat.

 

 

3.4.  SATELIȚI  RELEU  GEOSTAȚIONARI

 

Un alt mod de considerare a termenului "intersateliți" îl oferă sateliții geostaționari destinați să servească drept relee cosmice de comunicații. Asemenea sateliți, la care au sperat entuziaștii încă de la începutul erei spațiale, s-au realizat fizic începând din anul 1983, prin seria de sateliți releu americani TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System). In tabelul nr. 1 se arată situația la zi a acestei serii de sateliți, toți lansați cu naveta spațială STS (Space Transport System):

 

                                                                                                                               Tabel. nr. 1

 

SATELIT

 

DATA LANSĂRII

NAVETA

POZIȚIA

SITUAȚIA

TDRSS-1

5 aprilie 1983

STS 6

85o   E

In orbită (pană  parțială)

TDRSS-2

28 ian. 1986

STS 1L

-

Pierdut la lansare

TDRSS-3

29 sept. 1988

STS 26

171o  W

In orbită (pană parțială)

TDRSS-4

13 mart. 1989

STS 29

41o  W

In serviciu pe Atlantic

TDRSS-5

2 aug. 1991

STS 43

74o  W

In serviciu pe Pacific

TDRSS-6

13 ian. 1993

STS 54

2o  W

In  serviciu (rezervă)

TDRSS-7

1995

(Atlas 2)

 

Nu va mai fi lansat din

 

 

(Titan 3)

 

naveta spațială

 

Echipamentul de comunicații pentru exemplarul nr. 1 a inclus: o antenă în banda S cu acces multiplu, pentru recepția simultană a semnalelor de la 20 de sateliți, alte două antene în benzile S și Ku, pe lângă antena de telecomandă și telemăsură. A asigurat trei canale de 1,5 kbtt/s pentru legături între Centrul Goddard și Centrul Johnson cu Baza White Sands și încă unul de 224 kbt/s pentru legături între Centrul Goddard și Centrul  Johnson.

Sistemul s-a constituit cu trei sateliți operaționali, odată cu lan-sarea din naveta Endeavor, la 13 ianuarie 1993, a satelitului TDRSS-6. Scoaterea acestuia (2,5 t) pe orbita de transfer geostaționar s-a făcut prin acționări repetate ale etajului său propulsor IUS (Interim Upper Stage), cu pulbere, cu impulsul specific de 296 sec. După lansare, timp de trei luni, a fost testat tehnic, fiind trecut apoi în post pe Brazilia, cu rol de satelit de rezervă.

Potrivit afirmațiilor NASA, sistemul TDRSS leagă 24 de sisteme spațiale, de la navete până la sateliți militari.

In anul 1994 se definitiva proiectul unui nou sistem cu nouă sateliți dintr-o nouă generație, ATDRSS (Advanced TDRSS), lansabili în perioada 1997-2012. Participă la construirea sateliților firmele: Hughes, Loral, GE și TRW (constructorul de bază de până acum).

 

 

 

 

4.  ORGANISME INTERNAȚIONALE DE TELECOMUNICAȚII PRIN SATELIȚI GEOSTAȚIONARI, LA CARE ROMÂNIA               ESTE MEMBRU

 

Următoarele principale organisme internaționale care construiesc și gestionează sateliți geostaționari pentru telecomunicații au printre membrii utilizatori România: INTELSAT, EUTELSAT, INTERSPUTNIK și INMARSAT.

 

 

4.1.  ORGANIZAȚIA ȘI SATELIȚII  INTELSAT (International Telecommunications Satellite Organization) 

 

Fondată în anul 1964, organizația avea în anul 1993 peste 125 de administrații de telecomunicații membre și  peste 300 de administrații  utilizatoare ale sistemelor de sateliți

Intelsat oferă o serie diversificată de servicii: pentru traficul telefonic internațional, pentru rețele de comunicații private, posibilitatea utilizării mai multor transponderi pentru transmisii de televiziune ocazionale sau transmisii de programe de televiziune sau radiodifuziune naționale prin satelit și rezervarea cablurilor transatlantice telefonice.

Romania este utilizatoare a sistemului din anul 1976 și membru Intelsat din anul 1990 cu cota de participare de 0.05 %.

Funcționarea sistemului a început în anul 1965, odată cu lansarea primului satelit, Early Bird (Intelsat I), deasupra Oceanului Atlantic.

In aprilie 1965, satelitul a fost plasat pe o orbită de tip geostaționar deasupra Oceanului Atlantic, acoperind partea nordică a Atlanticului și asigurând 60 de circuite între Europa și America de Nord. Satelitul, cu masa de 68 kg,  avea doi transponderi de 30 MHz fiecare, cu puterea de 4W. Prevăzut să lucreze timp de 18 luni, satelitul a fost utilizat timp de trei ani.

Primul satelit Intelsat II, cu masa dublă față de "Early Bird", a fost lansat și poziționat pe o orbită geostaționară pe Pacific în ianuarie 1967. Satelitul a  avut caracteristic accesul multiplu al mai multor stații la repetitorul de 120 MHz  și  puterea de 75 w. A fost proiectat pentru o durată activă de viață de trei ani. Capacitatea (240 circuite) a permis efectuarea unei transmisii de televiziune. In același an au mai fost lansați doi sateliți, din aceeași serie, unul poziționat pe Atlantic, iar celălalt pe Pacific.            

Primul satelit din seria Intelsat III, cu masa de 300 kg, a fost plasat pe orbită pe Atlantic în decembrie 1968. A fost lansat apoi un altul, în mai puțin de două luni, deasupra Oceanului Pacific, iar satelitul Intelsat II de pe Pacific a fost dirijat deasupra Oceanului Indian, realizându-se astfel primul sistem global de comunicație prin sateliți.

Sateliții din seria aceasta aveau două benzi de 500 MHz, pentru servicii fixe de comunicații în 4 GHz  (descendent) și 6 GHz (ascendent) și doi transponderi de 225 MHz, având o capacitate de 120 circuite telefonice, plus un canal de televiziune;  puterea sursei primare a fost de 120 w.

La sfârșitul anilor '70, 20 de stații de sol Intelsat operau în zona Atlanticului, 14 în zona Pacificului și 12 în zona Oceanului Indian.

Seria Intelsat IV a început cu exemplarul lansat în martie 1971 deasupra Oceanului Atlantic; după 18 luni s-a realizat un sistem global de comunicație cu sateliți din aceeași serie. Perioada de operare a sateliților din această serie s-a încheiat în anul 1975.

Tipul respectiv de sateliți utiliza o bandă de 500 MHZ pentru recepția în 6 GHz și transmisii în 4 GHz, avea 12 transponderi separați divizați în benzi de 36 MHz, unul utilizat pentru SCPC, cu o capacitate de 3500 de circuite și două canale de televiziune, aproximativ de trei ori capacitatea satelitilor Intelsat III  și  o putere a sursei primare de 550 w.

Seria Intelsat  IV-A  a asigurat servicii în perioada 1975 și 1980. Sateliții  aveau o capacitate de 6000 de circuite și două canale de televiziune, capacitate obținută prin reutilizarea spectrului de frecvență și prin folosirea unor antene direcționale cu acoperire locală.

Sateliții din seria Intelsat V, cu masa de 1.976 kg,  au funcționat pe orbită între anii 1980 și 1985. Ei aveau capacitatea dublă față de sateliții Intelsat IV-A (aproximativ 12.000 circuite și două canale de televiziune), obținută prin utilizarea dublei polarizări în benzile de frecvență C și Ku și prin reutilizarea frecvențelor. Banda de frecvență era împărțită în 27 de transponderi de bandă 34 până la 241 MHz, prezentând pe analizorul de spectru o bandă de 2.245 MHz. Sateliții din această serie au avut o construcție modulară și  o putere a sursei primare de 1.288 W. Ultimii sateliți ai seriei au fost folosiți și pentru meteorologie.

O capacitate mult mai mare au asigurat sateliții din seria următoare, Intelsat V-A. Aceștia au oferit aproximativ 15.000 circuite, prin adăugarea unor antene directive cu acoperire locală în 4 GHz.  Sateliții din această serie au fost lansați în perioada 1985 - 1990. Modelele F-13 - F-15 au avut, în plus, o antenă cu acoperire locală pentru America de Sud în banda C (țările din America de Sud aveau acces la 10 repetitori de 36 MHz), o antenă pentru Europa în banda Ku-Vest și încă o antenă pentru America de Nord, în banda Ku-Est, folosite pentru traficul IBS.

Sateliții din seria Intelsat VI, lansați între anii 1989 și 1992, au o capacitate de 33000 circuite  (de trei  ori capacitatea satelitilor Intelsat V), particulară fiind introducerea sistemului SS - TDMA și a transmisiilor telefonice digitale. Sateliții au 50 de repetitori în benzile C si Ku și sunt proiectați pentru o durată de viață de 10 ani.

Din anul 1992 a început lansarea sateliților din noua serie, Intelsat VII, care asigură un număr și mai mare de circuite și o gamă mai variată de servicii. Treptat, ei vor înlocui sateliții Intelsat V care mai sunt în operare.

In primăvara anului 1993, Intelsat își asigura un lot de cinci noi sateliți Intelsat VII, construiți de Space System Loral, programați pentru lansare, doi în 1993 cu racheta Ariana 4, alți doi în 1994 și unul în 1995, toți trei cu racheta Atlas 2.

In anul 1993,  Organizația Intelsat a închiriat de la societatea rusă Informkosmos un satelit geostaționar de telecomunicații Express, pus în serviciu în anul 1994, și a cumpărat de la compania americană Martin Marietta Astro Space trei sateliți geostaționari suplimentari la seria Intelsat VIII (F3 - F5), prevăzuți pentru lansare începând din anul 1996; alte două exemplare din cadrul aceleiași serii au fost comandate în anul 1992, în vederea lansării la finele anului 1995 și începutul anului 1996. Unul din cei trei sateliți comandați firmei Martin Marietta Astro Space (F5) este de tipul ameliorat Intelsat VIII-A. Primii doi au câte 38 de repetitori în banda C, partajați ca acoperire, astfel:  6 acoperire globală, 12 acoperire emisferică, 8 acoperire zonală, rezultând și fasicule în banda Ku pe cele trei oceane. Satelitul Intelsat VIII-A este pentru acoperire continentală lărgită în benzile C și Ku, cu fascicule total orientabile, acoperind Coreea și China în banda C.

Satelitul Express (85o E) va putea acoperi o zonă de la Europa de Est la Pacificul de Vest, cu 10 repetitori în banda C și doi în banda Ku, fiecare cu lățimea de 36 MHz.

In anul 1993, Intelsat, deși avea 19 sateliți, a mai comandat 15 sateliți noi, care urmează a fi lansați din octombrie 1993 până la sfârșitul anului 1996. In anul 1996 vor fi în orbită 21 din 25 sateliți disponibili, diferența reprezentând-o rezerve de pierderi (Intelsat a pierdut doi din 15 sateliți din seriile Intelsat V/V-A și unul din seria de 5 exemplare Intelsat VI, acesta fiind totuși recuperat din orbita joasă pe care eșuase la lansare, cu ajutorul unei navete spațiale, în anul 1992.

In perioada 1965-1992, Intelsat a pierdut 9 din cei 48 de sateliți ai organizației, însă numai 5 din cei 35 sateliți din seriile Intelsat IV-K (1971-1992).

 

 

4.2.  ORGANIZAȚIA ȘI SATELIȚII  INTERSPUTNIK

 

"Intersputnik" este o organizație internațională est-europeană de comunicații spațiale, cu 18 administrații de telecomunicații membre, dintre care 20 sunt utilizatori ai sistemului.                 

România face parte dintre membri fondatori ai organizației "Intersputnik" din anul 1971, cu o cotă parte de 0.05 %.

Organizația  utilizează cinci  sateliți geostaționari,  plasați pe orbite deasupra Oceanului Atlantic și deasupra Oceanului Indian, în sistem operând 32 de statii de sol, situate pe teritoriul a 16 țări. 

Sistemul asigură transmiterea semnalelor telefonice atât analogic, cât și digital și transmiterea unor programe de televiziune ocazionale, dar are și repetitori închiriați pentru transmisia de programe naționale în țări ca  Afganigtan, India, China, Vietnam ș.a. 

 

 

 

 

 

 

            Prezentarea sateliților Intersputnik

 

Tabel nr. 2

           

Satelit

Poziționare

 

Repetitori utilizați

Stationar  -  4 

  14.00o W

7, 8, 9, 10, 12

               - 13

  80.00o E

8, 10

               - 11

  11.00o W

9, 12

               - 12

  40.00o E

7, 9, 11, 12

               -  5

  53 00o E

12

               - 14

  96.30o E

9, 10

   

           

Pentru anul 1995 se prognozează că vor fi utilizați 14 până la 16 repetitori, iar pentru anul 1997, 15 - 17 repetirori, împărțiți astfel: în zona Oceanului Atlantic  9 - 10 repetitori în banda C și 2 - 3 repetitori în banda Ku, iar în zona Oceanului Indian 6 - 7 repetitori în banda C și unul în banda Ku. Sateliții încă în funcțiune ai seriei servesc atât pentru transmisii telefonice, cât și pentru transmiterea programelor de televiziune ocazionale, și chiar naționale ale unor țări membre. Unii dintre repetitori sunt închiriați pentru difuzarea unor programe internaționale ca: Visnews, WTN, TV, EBU.

Programul va continua cu sateliți Express,  care au 10 repetitori în banda C și doi în banda Ku.

 

 

4.3.  ORGANIZAȚIA ȘI SATELIȚII  EUTELSAT

 

Eutelsat este o organizație europeană de telecomunicații prin sateliți geostaționari, creată în anul 1977.

Inițial,  sistemul avea 17 țări membre, pentru ca în anul 1994 numărul lor să fie de 40.

România este membru Eutelsat din anul 1990, cu o cotă parte de 0.05 %, și utilizator al sistemului din anul 1991.

Lansarea primului satelit Eutelsat, în anul 1983, a marcat un punct important în dezvoltarea televiziunii și radioului în Europa. Aria de acoperire este de la Reykjavik la Ankara.

Sistemul are șapte sateliți în orbită,  trei din seria Eutelsat I și patru din seria Eutelsat II, prin care asigură multiple servicii de telecomunicații internaționale și naționale, fixe și mobile (telefonie, telegrafie, telex, fax, date, videotex, Tv și radio).

Organizația oferă și servicii de telecomunicații specializate de radio-navigație, de distribuire a programelor Tv prin satelit, de cercetare a resurselor naturale și  de meteorologie.

Traficul asigurat cu sateliții Eutelsat  include: 

1. Transmisii Tv și de programe radio, prin transponderi închiriați. In anul 1994 se transmiteau aproximativ 40 de programe de televiziune și 40 de canale radio pentru rețele de televiziune prin cablu.

2. Transmisii Tv pentru EBU (European Broadcasting Union) în cadrul schimbului de programe  pentru EUROVISION, prin 4 transponderi închiriați pe satelitul Eutelsat II - F4 (7o E). EBU are 62 de membri din 48 de țări din Europa, Africa de Nord si Orientul Apropiat.  Euroradio utilizează sateliții Eutelsat din anul 1989.

3. Accesul la satelit al stațiilor mobile, pentru transmisii de reportaje.

4. Transmisii telefonice internaționale, prin 19 000 de circuite, pe 19 stații de sol, care servesc 21 de țări. Transmisii telefonice naționale se fac prin transponderi închiriați.

5. SMS (Satellite Multiservice System) - serviciu asigurat prin 16 transponderi,  repartizați astfel: șase  în Eutelsat II F-2, nouă în Eutelsat II F-4 și unul în Eutelsat II F-3. Prin acest sistem se asigură video-conferințe,  transmisii de date,  informații de protecție civilă, interconectări între computere.

6. EUTELTRACS - asigură schimburi de mesaje și raportarea poziției vehiculelor in Europa, Africa de Nord și Orientul Apropiat. Până la 45.000 de sisteme mobile pot fi acomodate prin acest sistem.

 

Sateliții Eutelsat din prima serie au avut durata de viață proiectată de 7 ani. Fiecare satelit dispune de 10 transponderi funcționând simultan, prin care se distribuie peste 20 de canale de televiziune în mai multe limbi (filme și  programe radio) și doi transponderi pentru traficul SMS. Fiecare satelit are trei fascicule de emisie locală, pentru a optimiza acoperirea unor zone din Europa, astfel:  fasciculul vest  acoperă centrul Europei Occidentale;  fasciculul est acoperă Grecia și Turcia și o parte din Italia, din Spania și țările Nordice, iar fasciculul Atlantic acoperă o parte din Peninsula Iberică și o parte din Africa de Nord. Fiecare fascicul poate fi recepționat la sol cu antene mici. Satelitul Eutelsat I are 12 transponderi de 72 MHz, din care doi  pentru SMS, ceilalți având 14 transponderi din care doi  pentru SMS.

Lansarea seriei de șase sateliți Eutelsat II a început din anul 1990. Puterea și capacitatea lor sunt duble față de sateliții Eutelsat I. Fiecare satelit are 16 transponderi, 9 cu o bandă de 36 MHz și 7 cu o bandă de72 MHz. Standardele de televiziune adoptate: PAL,  SECAM, MAC și TV HD.

In anexă se arată evoluția sateliților Eutelsat.

 

 

4.4.  ORGANIZAȚIA ȘI SATELIȚII  INMARSAT (International Maritime Telecomunication Organization)

 

Organizația a fost fondată  în anul 1979, pentru telecomunicații maritime globale. Avea în anul 1981 35 de membri.

România este membru al organizației INMARSAT din anul 1990, cu o cotă parte de 0,05%.                    

Sistemul satelitar, geostaționar, a fost conceput astfel încât să suplimenteze sau să înlocuiască serviciile în banda HF cu UHF și L și să amelioreze comunicațiile cu navele aflate în larg oriunde pe Oceanul Planetar. In scopurile de ameliorare au fost cuprinse și serviciile de corespondență publică cu navele maritime și oceanice, precum și serviciile de avertizare la eșuare.

Inițial, au fost folosiți sateliți americani de tip Marisat (exemplarele nr. 1 și nr. 2) pentru legături pe Atlantic și Pacific, apoi un satelit Marots, vest-european, perfecționat, pentru legături pe Oceanul Indian.  Incepând din anul 1984, organizația a dispus de proprii săi sateliți, alegerea vizându-i pe Marisat (mesaje telex și 1-2 canale telefonice) și Marots II/1982 (releu telefonic). Au fost folosiți și sateliți Intelsat V echipați cu module de telecomunicații maritime (transmisii telefonice și date).

In anexa nr. 4 sunt date privind sistemele cu sateliți MARISAT și MAROTS.

Stațiile de pe nave au caracteristici modeste, compensate în parte de satelit, care are un factor de merit bun, adică o  putere suficient de mare și dimensiuni mari ale antenei, astfel încât asigură un raport semnal / zgomot acceptabil la intrarea semnalelor în receptorul de pe navă. Frecvențele  pentru asemenea  sisteme spațiale de navigație sunt, respectiv, 1626,5-1645,5 MHz ascendent și 1535,0-1544,0 MHz descendent.

Aceluiași scop, asigurarea de telecomunicații a navigației maritime/oceanice, sunt destinați și noii sateliți geostaționari  EUROSTAR, ca și sateliții geostaționari din generația INMARSAT II (v. anexa nr. 4).

 

 

5.  SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI,  ALȚII  DECÂT  CEI  DE  TELECOMUNICAȚII

 

5.1.  SATELIȚI  METEOROLOGICI  PE  ORBITA  GEOSTAȚIONARĂ

 

Cu toate că principala disponibilitate a orbitei geostaționare o reprezintă comunicațiile,  în bună măsură avantajele acestui privilegiat post orbital s-au pus de mai mult timp și la dispoziția meteorologiei, iar mai recent - în general la dispoziția geofizicii aplicative (activităților de remote seusing pentru monitorizarea mediului și resurselor naturale).

Reprezentativ în această privință este sistemul Meteosat, ajuns la exemplarul nr. 6.

Primul satelit al seriei, Meteosat-1, a fost scos în spațiu  la 23 noiembrie 1977, el fiind primul satelit geostaționar  al Agenției Spațiale Europene. A fost lansat de la Cape Canaveral, cu o rachetă Thor Delta 2914. Exemplarele seriei au același design, cu "busul" în formă cilindrică, stabilizat prin rotație (100 rot./min; axa de rotație este menținută astfel pe direcția axei polilor planetei). Cilindrul respectiv are 2,1 m diametru  și 3,2 m înălțime, masa satelitului fiind de 697/300 kg în post. Celulele solare de pe înveliș i-au asigurat primului exemplar 250/200 W la sfârșitul vieții active (3 ani). Poziția orbitală: 0o. Acest satelit, în principal, a luat imagini ale globului terestru ziua și noaptea și a colectat date de la platforme meteo  automate, pe care le-a retransmis la diverși utilizatori. Imaginile se iau cu un radiometru pe 3 canale (0,9-1,1  ; 10,5-12,5 ; 5,7-7,1 microni) și un telescop de 40 cm, dispus în fața acestuia. Rezoluția asigurată, 2,5 km în vizibil și 5 km în infraroșu. Prin înregistrările în infraroșu se poate determina temperatura la vârful norilor și la suprafața oceanului, cu o precizie de 1oC. Imaginile succesive (la intervale de 20-30 min.) ale norilor indică direcția vântului și evoluția curenților atmosferici. Sateliții au contact permanent cu Centrul european de la Darmstadt, care primește și difuzează imaginile și datele satelitare, în format WPT sau WEFAX. Prin același satelit, Centrul dă în rețea datele la stații meteo de sol PDUS  sau BDUS, folosind frecvențele 1691-1694, 5 MHz. Se obțin informații actuale despre temperatura suprafeței mării și despre repartiția vaporilor de apă din atmosferă - date de importanță nu numai meteorologică, ci și climatologică. Platformele de la care sateliții colectează date emit pe 402 MHz, la  interogarea acestora pe 468 MHz.

Meteosat-2 (19 iunie 1981) a fost lansat cu o rachetă Ariane și scos în post de asemenea pe 0o. Au beneficiat de date de la satelit multe țări din Europa, Africa și America de Sud. Fapt important, acest satelit, apoi și alții din aceeași serie, a oferit și facilități de comunicații, după cum sateliți ai seriei Intelsat au servit direct și unor scopuri meteorologice. Un timp, satelitul a funcționat împreună cu antecesorul său.

Meteosat-6, cel mai recent exemplar  al seriei, a fost lansat la 19 noiembrie 1993, cu o rachetă Ariane, care l-a scos pe orbita de transfer geostaționar, din care satelitul., după 37 de ore, a ieșit pe orbita geostaționară, dar pe 19oW. A fost derivat lent spre est, pentru ca la 17 decembrie 1993 să se afle pe 10oW. Aici i s-a comandat o ajustare a vitezei, pentru ca în 1994 să se așeze în post, pe 0o. Construcția, echiparea și modul său de funcționare păstrează elementele de bază ale formulei adoptate la primul exemplar.

 

 

5.2.  SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI  MILITARI

 

Scopul principal al sateliților geostaționari de uz militar, care reprezintă circa 40% din numărul total al sateliților din această categorie, este dublu:

a. realizarea de legături în rețelele militare, inclusiv de importanță strategică;

b. supraveghere și alertă timpurie privind lansări de rachete balistice intercontinentale.

Alți sateliți sunt pentru ascultare electronică, iar alții pentru cercetări specific militare. Toate țările cu rang de puteri spațiale (S.U.A., Rusia, China și Franța, în primul eșalon) au preocupări și realizări pe această linie.

Dintre proiectele de actualitate se consemnează, în continuare, propunerea avansată guvernului francez de Matra Defense Espace în iunie 1993, potrivit căreia un mijloc prioritar de apărare a Europei față de pericolul nuclear, considerat a nu fi complet înlăturat, este realizarea unui sistem de doi sateliți geostaționari de alertă antirachetă. Sateliții vor fi de observare, specializați în detectarea rachetelor balistice prin reperajul jetului lor propulsor, printr-un sesizor infraroșu.

Complexitatea problemei pentru Europa pare a nu o depăși pe aceea a construcției sateliților meteo geostaționari europeni Météosat 2.

Între o constelație de sateliți mici de defilare în evoluția pe orbite joase și sateliții geostaționari se preferă primii, deoarece, cu cheltuieli mai mici, aceștia fac o acoperire regională. S-a precizat că cei doi sateliți ai rețelei îngăduie o observare stereo pentru a stabili axa de tir, folosindu-se camere IR cu mozaic de detectori răciți, cu rezoluția de un kilometru, într-un câmp extins pe 2000 km.

Mai întâi se va realiza un exemplar probatoriu, de alertă, folosindu-se un satelit de telecomunicații echipat cu camera respectivă, sau un satelit dedicat cu platformă de tip Télécom 2. Acest satelit va avea 3t și 2,5 kW, din clasa AR 4 (sateliți ce se lansează cu rachete Ariane 4), lansarea putându-se efectua în anul 1998, în funcție de aprobarea programului.

Sistemul operațional cu doi sateliți (estimat la un preț de 3 miliarde de franci primul satelit și 5 miliarde de franci al doilea) ar putea fi gata în anul 2005.

Dintre sateliții geostaționari militari de telecomunicații ai exUniunii Sovietice sunt reprezentativi Gorizont, a căror lansare de început a fost la 19 decembrie 1978, durata lor de viață nedepășind doi ani.

Dintre tipurile de sateliți geostaționari militari americani mai cunoscute sunt BMEWS, IMEWS, MIDAS și DSAP (Defense System Application Program) și DSP (Defense Support Program), DCSP, DSCS.

BMEWS (Ballstic Multipurpose Early Warning System), Program 647, sateliți geostaționari militari americani pentru cercetare strategică globală, înștiințare și alarmare timpurie despre atacuri cu rachete. Au dezvoltat seriile BMEWS și MIDAS. Prima serie, BMEWS 1, a avut exemplare de 350 kg. Sateliții au fost lansați de la Cap Kennedy, cu rachete Atlas-Agena, în perioada 1968-1972; au fost poziționați pe Atlantic, Pacific și Oceanul Indian. Seria a doua de sateliți, BMEWS 2, de 1,5t, cu motor de manevră, au avut detectori IR pe 3-5 microni. Lansările s-au făcut cu rachete Titan 3C - Transtage, scoțându-se de asemenea câte un exemplar (plus unul de rezervă) pe fiecare Ocean, pentru supravegherea lansărilor de rachete de pe submarine. Generația a treia de sateliți a avut captori ultrasensibili, camere perfecționate și echipament radar.

MIDAS (Missile Defence Alarm System), sateliți militari americani de supraveghere, detectare și alarmare timpurie la lansări de rachete. Au avut orbite polare, dar unele exemplare, ca cel lansat la 1 martie 1972, s-a plasat pe orbită geostaționară.

DSP (Defence Support Program), Program 617, sateliți militari geostaționari americani cu același scop ca al celor menționați mai sus. Debutul, la 14 decembrie 1975, lansarea făcându-se de la Cap Canaveral, cu o rachetă Titan 3C.

IMEWS (Integrated Multipurpose Early Warning Satellite), Program 647 / 949, sateliți geostaționari americani de cercetare pentru descoperirea amplasamentelor rachetelor, reperarea lansărilor, semnalarea intrării ogivelor în atmosferă, descoperirea bombelor orbitale, detectarea exploziilor nucleare.

IMEWS 2, satelit de 816 kg, a imbarcat detectoare IR pe 3-5 microni pentru detectarea jeturilor reactive și pe 8-10 microni pentru reperarea componentelor de luptă la reintrarea în atmosferă, precum și camere optice cu mare rezoluție, operând în mediu slab luminat. Informațiile s-au transmis printr-o stație australiană și, de la aceasta, la Comandamentul Nord-American (NORAD) prin sateliți de telecomunicații TACOMSAT și IDSC. Ulterior, legăturile s-au stabilit prin releu satelitar, sistem TDRSS.

DSCS (Defence Satellite Communication System), fază nouă a programului militar american IDSCP, cu sateliți geostaționari din generația a doua, de 522-558 kg, lansați de la Cap Kennedy, cu tipul de rachetă purtătoare Titan 3C-Transtage. Cilindrici, cu diametrul de 2.7 m și lungime de 4 m, au avut celule solare pe înveliș, prin care au obținut 535 / 350 w după 5 ani; erau stabilizați prin rotație. Au asigurat individual 1300 de căi telefonice duplex sau 100 Mbit/s date sau foto, în timp real. Pe o platformă contrarotativă erau dispuse patru antene cu polarizare circulară (două fixe, cornet, pentru acoperire globală și două orientabile, în formă de disc paraboloid, cu fascicul îngust. Comunicațiile cu navele sau cu unitățile de uscat s-au realizat în banda X, pe terminale mici. Fiecare satelit a avut patru TOP-uri (tuburi cu unde progresive) de 20 W în gama 7,9 - 8,4 GHz ascendent și 7,25 - 7,75 GHz descendent. Telecomanda și telemăsura s-au realizat în banda S (telemăsura pe frecvențele de 2,2 - 2,3 GHz, iar telecomanda pe 1,75 - 1,85 GHz).

Sistemul experimental DSCS s-a realizat în anul 1971, ca parte a sistemului american global de transmisiuni militare, asigurând eșaloanele strategice. Prin acest sistem s-au asigurat până în anul 1974 legăturile cu centrele continentale de comandă, cu comandamentele și statele majore ale forțelor armate americane dispersate pe diferite teritorii.

Cu sistemul operațional DSCS 2 s-a obținut o mai mare capacitate de transmisie pe mai multe canale, într-o gamă mai largă de frecvențe și un plus de siguranță în funcționare a echipamentelor.

Cu DSCS 3 s-au asigurat legături perfecționate telefonice, video și date (a crescut viteza de transmitere a datelor la 100 Mbiți/s) și a crescut durata de viață a sateliților de la 5 la 7 ani, prin introducerea de noi tehnologii și surse electrice evoluate. Sateliții au avut posibi-litatea să formeze la emisie două grupe a câte 19 fascicule pentru legă-turi simultane pe stații diferite, fiecare fascicul putând fi comandat se-parat. S-au asigurat astfel legături pentru forțele de uscat mobile, dar și pentru unități navale și cu unele ambasade. Sateliții Improved DSCS 2-11 și 12, de 540 kg, au fost scoși în post, respectiv pe 130° W și 175° E. Unele perechi de astfel de sateliți au fost lansați din Space Shuttle (naveta spațială americană). Sateliții DSCS 3, de 680 kg, au fost lansați cu rachete Titan 34D cu etaj IUS (Interim Upper Stage) și din navetă. Acești sateliți au avut retranslatori decimetrici și centimetrici de puteri diferite, iar antenele lor directive puteau forma fascicule independente.

IDCSP (Initial Defence Communication Satellite Program), Program 777, program militar american pentru constituirea unei rețele de sateliți (18-22 exemplare), presărați pe orbite quasi-staționare, pentru legături strategice. Lansările s-au făcut pe grupe de câte 3 sateliți cu rachete Titan 3C, la 16 iunie 1966, 18 ianuarie 1967, 1 iulie 1967 și 13 iunie 1968. Erau sateliți mici, de 45 kg, poliedrici (91x80 cm), cu 24 de fețe, tapetate cu celule solare (8.500 celule - 40 W). Au asigurat, experimental, numai două căi telefonice și au avut durata de viață activă de 2-3 ani.

TACSAT (Tactical Communication Satellite), satelit militar american, de tip geostaționar, de comunicații tactice, pentru aviație, precum și pentru legături guvernamentale. A fost lansat la 9 februarie 1969. A avut forma cilindrică (7,6 x 2,75 m), cu masa de 726 kg. Pe partea inferioară a cilindrului s-au dispus 60.000 de celule solare, iar pe o platformă contrarotativă (satelitul fiind stabilizat prin rotație) s-au fixat antenele: o antenă biconică pentru telemăsură și telecomandă, două antene cornet în hiperfrecvență și 5 antene elicoidale pentru recepție experimentală pe antene mici, cu diametrul de 30 cm. A asigurat 10.000 de căi telefonice duplex.

 

 

            5.3.  SATELIȚI  PENTRU  CERCETĂRI  ASTROFIZICE

 

La nivelul anului 1978, orbita geostaționară era utilizată în principal pentru comunicații, într-o mică măsură pentru meteorologie și cu totul sporadic, experimental, pentru observații asupra planetei, în special în scopuri militare, dar și pentru activități de remote sensing. În acel an a fost scos în spațiu un satelit american din seria Explorer, denumit IUE (International Ultraviolet Explorer), pentru observații nu spre Pământ, ci în afara sa, spre spațiul exterior, în scop de cercetare astrofizică.

Satelitul a fost lansat la 26 ianuarie 1978 cu o rachetă Thor Delta 2914. Are 382 kg, plus 230 kg motorul de apogeu, nedetașabil, cu propulsant solid și cu tracțiunea de 2 tf. Dimensiunile satelitului: 4 x 4,5 m, cu două panouri solare, orientate, care i-au asigurat inițial 420 W, iar acum, la limita vieții active, 300 W. Instrument principal: un telescop în ultraviolet, cu deschiderea de 45 cm și lungimea de 1,3 m. Cu ajutorul a doi senzori se realizează ochirea imaginii pe un spectograf cu scală. Satelitul are patru camere TV. Precizia ochirii, de 2 min. de arc, este realizată printr-un sistem de control și comandă atitudine, cu sensori solari, volanți inerțiali (patru) și propulsori cu hidrazină. De la satelit s-au obținut spectre în ultraviolet (1150-3100 ) cu înaltă rezo-luție (0,1 ) ale stelelor și planetelor cu magnitudinea mai mică de 7; spectre cu mai mică rezoluție (6 ) de la obiecte stelare cu magnitudinea 12 și peste; spectre cu rezoluția de 15  ale quasarilor, galaxiilor Seyfert, pulsarilor, surselor X. Satelitul a fost folosit împreună de cei trei parteneri ai programului: NASA l-a folosit 16 ore/zi, ESA 4 ore/zi și SRC - Marea Britanie 4 ore/zi. Cu acest satelit au fost continuate experiențe, observații și măsurători în ultraviolet efectuate cu sateliții OAO-2 / Orbiting Astronomical Observator - 7 decembrie 1968, Copernicus/OAO-3 (21 august 1972) și TD-1 (Thor Delta - 12 martie 1972). A furnizat date utile mai întâi pentru Space Telescope (proiect american de telescop-satelit cu lungimea de 14,3 m și diametrul de 4,7 m, cu patru panouri solare, asigurând 4 kW) și ulterior pentru Hubble-Telescope (telescop-satelit, de asemenea de mari dimensiuni, recuperat de naveta spațială americană Endeavor în decembrie 1993.

În iulie 1994 (după 16 ani de prezență activă spațială) obiectul a fost introdus în campania pentru urmărirea, din poziția sa de pe Atlantic, a efectelor prăbușirii pe Jupiter a cometei Sholmaker-Levis.

Față de alți sateliți pentru astrofizică, în evoluția pe orbite joase, de defilare, acest unic satelit astrofizic geostaționar prezintă avantajul unei foarte limitate interpuneri a Pământului la observarea cerului. De astă dată asupra planetei Jupiter și-au încrucișat direcțiile de vizare, o dată cu satelitul IUE, telescopul-satelit Hubble și sonda Galileo, aflată atunci în survol al polului Sud al Soarelui, în periplul său interplanetar, a cărui țintă finală este Jupiter.

 

 

6.  LANSAREA  SATELIȚILOR  GEOSTAȚIONARI

 

6.1.  Lansarea  cu  ajutorul  rachetelor  purtătoare

 

Se prezintă cazul lansărilor prin care s-a constituit sistemul ASTRA al lui Société Européene des Satellites (SES), respectiv lansările din decembrie 1988 a satelitului ASTRA 1A și din martie 1991 a satelitului ASTRA 1B. Ambii sateliți sunt stabilizați după cele trei axe principale și au asigurată o mișcare de rotație în jurul axei polare a bus-ului cu viteza de 1 rot./24 ore, astfel încât axa respectivă și ante-nele să-și mențină tot timpul orientarea spre Pământ. Sateliții au pano-uri solare, cu anvergura respectiv de 20 m și 24 m (Astra 1B), iar masa la start, respectiv de 1768 kg și 2618 kg, bus-ul primului fiind GE Astro Electronics 4000, iar cel al lui Astro 1B: GE Astro Electronics 5000. Ambii sateliți au câte 16 repetitori activi, protejați la eclipse și câte 6 canale de rezervă la avaria repetitorilor. Fiecare repetitor are lărgimea benzii de 26 MHz și puterea la ieșire, respectiv de 45 W și 60 W (Astro 1B).

- Astro 1A a fost scos în spațiu de o rachetă Ariane 4, în secvențe proprii acesteia, la 11 decembrie 1988. După 24 minute de la startul rachetei, satelitul se afla plasat pe o orbită joasă, aproape circulară.  Din această orbită, la 15 decembrie, a fost trecut pe o orbită alungită, cu perigeul la 150 km depărtare de suprafața Terrei și apogeul la nivelul orbitei geostaționare (la 35870 km, deasupra ecuatorului). După mai multe acționări scurte ale motorului propriu, al satelitului, orbita s-a circularizat la nivelul apogeului și satelitul s-a poziționat pe 19,2oE. Orbita intermediară respectivă, între orbita circumterestră joasă (LEO - Low Earth Orbit) și orbita geostaționară (GEO sau GO), se numește "orbită de transfer geostaționar" (GTO - Geostationary Transfer Orbit), denumiri oficializate și care apar și în documente ale Națiunilor Unite.

- Astro 1B a fost lansat tot cu o rachetă Ariane 44 LP din același European Space Center-Kourou, la 2 martie 1991. Ultima treaptă a rachetei purtătoare a scos satelitul pe orbita de transfer geostaționar după 20 min de la start. Orbita geostaționară s-a realizat prin trei acționări succesive ale motorului de apogeu, cu combustibil lichid, atașat satelitului; impulsurile i s-au dat respectiv la al doilea, al șaptelea și al zecelea apogeu (efect: ridicări succesive ale perigeului, în vederea aducerii  lui la nivelul apogeului = circularizarea orbitei). Consumul de combustibil (dimetil hidrazină nesimetrică), mai redus decât fusese stabilit pentru aceste manevre, a făcut să crească rezerva de substanță disponibilă pentru corecții ulterioare de atitudine și, prin aceasta, și speranța de viață activă a satelitului, estimată la 10 ani.

SES a lansat ulterior (1993 și 1994) alți doi sateliți Astra, de același tip cu precedenții, dar mai evoluați, și avea comandat pentru a fi lansat în anul 1995, tot cu o rachetă Ariane 4, exemplarul Astra E, pe un bus HS 601 al aceleiași firme americane Hughes Space and Communications, care i-a construit și pe ceilalți. Acest satelit, cu masa de 3 t, estimat să fie activ în orbită 15 ani, a fost echipat cu 24 de repetitori, fiecare cu o putere de ieșire de 85 W, opt dintre aceștia fiind menținuți în rezervă. In anul 1994 a fost comandat și exemplarul Astra F, lansabil în anul 1996, de asemenea pentru radiodifuziune și televiziune numerice pe întreaga Europă. La acest nivel, operatorul sistemului Marele Ducat al Luxemburg, unde se află sediul SES, va avea la dispoziție mai mulți sateliți, copoziționați pe 19,2oE, cu un ecart corespunzător, care vor acoperi întreaga gamă de servicii analogice și numerice cu 40 de repetitori suplimentari. Orice utilizator al unei antene cu diametrul de 40 cm orientată pe 19,2oE va capta programele rețelei respective. Astfel, pe lângă cele 64 de programe analoge (37 existente, plus cele ce asigură ulterior cu noii sateliți) și cu compresia numerică utilizată (ceea ce permite să fie trecute 6-15 programe pe repetitor), Astra va oferi sute de programe de radio-TV începând din anul 1996.

 

 

6.2.  Lansarea  din  naveta  spațială

 

Se exemplifică, pentru notificarea procedeului, lansarea satelitului ACTS (Advanced Communications Technology Satellite) din naveta spațială americană Discovery.

Satelitul a fost dezvoltat de Office of Advanced Concepts and Technology al Administrației Americane pentru Aeronautică și Spațiu (NASA), pentru trecerea la o nouă generație de sateliți geostaționari. Satelitul încorporează concepte avansate de comutație electronică a spoturilor antenelor, procesare și comutație la bord, transmisii în Ka-band și compensare dinamică a atenuărilor datorită ploii. Efectul așteptat: creșterea capacității în comunicații, mai mare flexibilitate a rețelei și folosirea de stații mici de sol (și terminale mobile).

Satelitul, cu masa de 9429 kg, de formă cubică, cu latura de 3 m, are atașat un cilindru cu motorul de apogeu, totul fiind solidar cu un etaj propulsor cu pulbere TOS. In orbita de serviciu este stabilizat pe trei axe, iar pe orbita de transfer i-a fost imprimată o rotație stabilizatoare, cu viteza de 50 rot/min. A fost poziționat pe Pacific la 100o W. A oferit 3 fascicule fixe și 10 mobile foarte înguste (0,3o deschiderea), deci - mare putere la recepția la sol; în sub o milisecundă fasciculele se reconfigurează și distribuie debite mergând de la 4800 biți/sec., necesari transmisiilor de date sau circulării unei voci compresate, până la 1 mil. biți/sec. în rețea numerică internațională. Satelitul folosește frecvențe înalte: emite pe 20 GHz și primește (ascendent) în banda de 30 MHz (aceste frecvențe mari asigură debite ridicate). Satelitul reprezintă un banc de încercare pentru 60 de experiențe diferite, cele mai multe urmărind cunoașterea comportării receptorilor de foarte mică talie VSAT (Very Small Aperture Terminal) și USAT (Ultra Small Aperture Terminal), cărora ACTS le trimite debite ridicate. Se speră ca legăturile mobile prin sateliți geostaționari să câștige, totodată, atuuri în competiția cu partida sateliților mici, de constelație, în orbite joase.

Naveta Discovery, în cala căreia s-a aflat satelitul, pe un leagăn purtător, a decolat la 12 septembrie 1993. Cu un impuls dat când se afla pe traiectoria de intrare în orbită, deasupra Australiei, naveta a realizat orbita sa circulară la 296 km, cu înclinarea de 28,5o. Atunci, doi din echipa de cinci astronauți au pătruns în cală, i-au deschis trapele și au înclinat leagănul purtător la 44o. După 45 minute satelitul se găsea pe orbita de transfer geostaționar, iar în secvențele obișnuite, prin acționarea agregatului propriu de propulsie, s-a plasat pe orbita geostaționară și a fost poziționat pe 100 oW.

 

 

 

 

 

 

7.  INTRODUCTIV  JURIDIC  LA  PROBLEMATICA  ORBITEI  GEOSTAȚIONARE

 

La Organizația Națiunilor Unite, problematica orbitei geostaționare se află pe ordinea de zi la fiecare sesiune anuală a Adunării Generale, prin concluzii și propuneri adresate statelor membre de către Comitetul Națiunilor Unite pentru Utilizări Pașnice ale Spațiului Extraatmosferic, acesta, la rândul său, promovând concluzii și propuneri formulate direct de Subcomitetul Tehnic și Științific sau ca exponent al Grupelor sale de lucru.

Deoarece în faza a doua (finală) a prezentului Raport de cercetare, pe un spațiu important, este dezvoltată această problematică sub raport juridic, în cele ce urmează se fac unele considerații nemijlocit legate de aspectele științifice și tehnice de până aici.

a. Orice examinare a legitimității cererii unei țări oarecare de a i se atribui / aloca slot pe această orbită privilegiată care este orbita geostaționară trebuie să pornească de la cercetarea tematicii de actualitate de pe agenda și ordinea de zi ale Forumului Mondial și ale organelor sale de lucru privitoare la următoarele:

     Aspecte juridice referitoare la aplicarea principiului după care explorarea și utilizarea spațiului, în general, trebuie să se facă în profitul și în interesul tuturor statelor, cu luarea în considerație în mod cu totul particular / favorizant a nevoilor țărilor în curs de dezvoltare (temă constituind punctul 5 al Ordinei de zi a Comitetului Națiunilor Unite pentru Utilizări Pașnice ale Spațiului Extraatmosferic din 22 martie - 8 aprilie 1993 - document A/AC. 105/544 din aprilie 1993).

     Rapoarte ale Grupului general de lucru constituit de Subcomitetul Științific și Tehnic al Comitetului Națiunilor Unite pentru Utilizări Pașnice ale Spațiului Extraatmosferic (COPUOS), pentru a evalua modul cum se aplică recomandările celei de-a doua Conferințe asupra Explorării și Folosirii Pașnice a Spațiului Exterior (UNISPACE 82), cu mențiuni speciale pentru documentul A/AC.105/513 din 10 martie 1992.

     Rapoarte ale Subcomitetului Științific și tehnic al COPUOS privitoare la situația anuală a Programului Națiunilor Unite privind Aplicații ale activităților spațiale și Coordonarea acestora în Sistemul Națiunilor Unite. Ca regulă, în ultimii ani, la fiecare sesiune a Subcomitetului respectiv, aceste rapoarte au fost examinate împreună cu cele menționate imediat anterior. De reținut, însă, documentul A/AC.105/491, intitulat "Coordination of outer space activities within the United Nations System: programes of work for 1992 and 1993 and future years", constituind raportul prezentat de secretarul general al Organizației Națiunilor Unite la sesiunea a 29-a a subcomitetului COPUOS din 25 februarie - 5 martie 1992. Problema a fost reluată la sesiunea anuală următoare și consemnarea concluziilor se găsește în documentul A/AC.105/543 din 5 martie 1993.

     Gestionarea resurselor naturale ale planetei (Terra) și a mediului înconjurător. O sursă utilă de avut în vedere, în sensul specificat mai sus, o reprezintă documentul A/AC.105/445 Add 9 din 29 decembrie 1992 privitor la Participarea Națiunilor Unite la International Space Year - UN.ISY (acțiune complexă, dedicată împlinirii unui deceniu de la UNISPACE 82, și care a continuat prin examinări anuale, inclusiv la sesiunea COPUOS din aprilie-mai 1994).

b. Întrucât utilizările obiectelor casnice plasate pe orbita geostaționară precumpănesc în domeniul telecomunicațiilor, iar organele de lucru ale Națiunilor Unite înscriu cu regularitate în activitățile lor examinări - inclusiv juridice - ale problematicii respective, sunt necesare referințe și din această zonă, atunci când se fundamentează un punct de vedere privind dreptul egal al tuturor țărilor de pe glob la orbita geostaționară.

Astfel, la cea de-a 29-a sesiune a Subcomitetului COPUOS din 25 februarie - 5 martie 1992, în plină atenție s-a aflat raportul intitulat: "Examinarea naturii fizice și atributelor tehnice ale orbitei geostaționare. Examinarea utilizării și aplicațiilor, inclusiv în domeniul comunicațiilor spațiale, precum și a altor probleme referitoare la dezvoltări ale comunicațiilor spațiale, ținând seama în special de nevoile și interesele țărilor în curs de dezvoltare".

În introductivul la problematica orbitei geostaționare, examinată sub aspectele juridice implicate de cererea țărilor de a li se atribui slot sau sloturi pe această orbită, se punctează în continuare considerațiile semnificative pe marginea raportului citat la pct. b de mai sus:

1. Subcomitetul COPUOS face analiza enunțată prin raportul cu titlul menționat în acord cu Rezoluția Adunării Generale a Organizației Națiunilor Unite 46/45.

2. Discuțiile pe marginea raportului au remarcat programele de cooperare internațională în domeniul comunicațiilor satelitare, inclusiv progresele în materie de tehnologii pe baza cărora sateliții de comunicații vor deveni mai accesibili și mai puțin costisitori și, în același timp, va crește capacitatea orbitei geostaționare pe acest plan, al asigurării de comunicații prin sateliți.

Au fost reținute și intervenții care pledează pentru alternative la orbita geostaționară, în principal - cu constelații de mici sateliți plasați în grupe pe orbite joase și încingând planeta cu un cvasi-inel satelitar.

3. Delegațiile care au studiat raportul și-au exprimat opinia în sensul că orbita geostaționară trebuie efectiv considerată ca o resursă naturală limitată, evitându-se saturarea ei, astfel încât să se poată asigura tuturor țărilor, nediscriminator, accesul la această orbită. A fost recunoscut faptul că unele măsuri s-au întreprins, respectiv un regim special a fost inițiat în așa fel ca să se asigure accesul echitabil legitim tuturor țărilor și, îndeosebi, al țărilor în curs de dezvoltare.

4. A fost accentuată considerația că un rol complementar în această privință îl au Uniunea Internațională de Telecomunicații (ITU) și Comitetul Națiunilor Unite pentru Utilizări Pașnice ale Spațiului Extraatmosferic, deși unele păreri au dat Uniunii primul mandat.

5. Discuțiile rămân în afara unor concluzii în ceea ce privește accesul echitabil al țărilor, problemă pe care unele țări ecuatoriale o socotesc drept argument în favoarea lor.

6. Anumite delegații au ținut să exprime o oarecare îngrijorare pentru faptul că, asemenea altor orbite, și orbita geostaționară este afectată de înmulțirea obiectelor cosmice inutilizabile, respectiv a deșeurilor cosmice. S-a cerut sporirea și legalizarea preocupării pentru minimizarea generării de "debris"-uri, potrivit unor propuneri de soluții care urmează a fi examinate de grupele de lucru stabilite.

7. Date fiind importanța problemelor ce se impun soluționării și inexistența, încă, a unui acord pentru o atitudine juridică neechivocă, Subcomitetul a recomandat ca atare considerații să fie reluate în sesiunea următoare.

 

 

CONCLUZII

 

Prin organizarea și dezvoltarea tematică, problemele cuprinse în această fază compun primul modul al Mandatului unitar, de bază, care va fi propus spre edificare Agenției Spațiale Române și Ministerului Afacerilor Externe pentru a servi delegației de reprezentanți ai României la Sesiunea a 32-a a Comitetului Națiunilor Unite pentru Utilizarea în Scopuri Pașnice a Spațiului Extraatmosferic, care se va întruni la Viena în martie-aprilie 1995 și pe a cărei ordine de zi, așa cum s-a aprobat la sesiunea precedentă, va fi dezbătută, ca punct distinct, problema orbitei geostaționare, sub raport economic, etic, tehnico-științific și juridic.

S-a conturat concluzia (care va finaliza faza a doua a Raportului) potrivit căreia România își menține interesul pentru poziția orbitală geostaționară atribuită și susține opinia privind dreptul egal al tuturor statelor în general la spațiul extraatmosferic și în special la orbita geostaționară, în mod justificat socotită resursă naturală limitată.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Referințe bibliografice

 

 1. Andreescu, D.: Enciclopedia programelor spațiale, 2 vol., Ed. Militară, București, 1979, 1980

 

 2. Andreescu,  D, Diaconescu, Gh.,  Șerbănescu, E.: Dicționar de astronautică, Ed. Albatros, București, 1983

 

 3. Bleazard, G.B. Introducing Satellite Communications, Published by NCC Publications, 1990

 

 4. Grigoriev, K.V., Sochilina, A.S., Vershkov, A.n.: On Catalogue of Geostationary Satellites,  În: First European Conference on Space Debris, 1993

 

 5. Roth, I.: Telecomunicații prin sateliți artificiali ai Pământului, Ed. Tehnică, București, 1966

 

 6. Soop, E.M.: Handbook of Geostationary Orbit, Space Technology Library, 1994

 

 7. Soppa, V. ș.a.: Study on Inter-Satellite Tracking  for Co-Location, Final Report, ESA Contract 10035/92/D/CS, 1994

 

 8.  *** Proceedings of the FIRST EUROPEAN CONFERENCE ON SPACE DEBRIS, Darmstadt, Germany, 5-7 April 1993

 

 9.  *** Naucinâie problemî iscustvennâh Sputnikov, Sbornic Statei, Izd. Inostrannoi Literaturâ, Moscova, 1959

 

10.  *** Spravocinik po Cosmonavtike, Voennoe Izdatelistvo, Moscova, 1966

 

 

                 

Anexa nr. 1

EVOLUȚIA  SATELIȚILOR   INTELSAT

 

Satelit

Data   lansării

 Poziționare

   Observații

 

Intelsat I

(Early Bird)

  

  6 apr. 1965

 

        -

a funcționat, deasupra Atlanticului, până în august 1969 

           

Intelsat  II   F-1

 26 oct. 1966      

        -

s-a defectat când a ajuns pe orbită

                  F-2     

 11 ian. 1967   

        -           

a funcționat, deasupra Pacificului, până în febr. 1969

                  F-3

 22 mart.1967

        -        

a funcționat, deasupra Atlanticului, până în febr. 1970

                  F-4

 27 sept.1967

        -   

a funcționat, deasupra Pacificului, până în aug.1971

 

Intelsat  III  F-1

 18 sept.1968

        -            

lansare defectuoasă

                  F-2 

 18 dec.1968

        -  

a funcționat, deasupra Atlanticului, până în martie 1970

                  F-3

   5 febr.1969 

        -

a funcționat deasupra Pacificului și apoi deasupra  Oceanului Indian

                  F-4

 21 mai 1969 

        -

a funcționat, desupra Pacificului, până în febr.1972

                  F-5

 25 iulie 1969

        -

lansare defectuoasă

                  F-6

 14 ian. 1970

        -

a funcționat, deasupra Atlanticului și deasupra Pacificului, până în ian.1975

                  F-7

 22 apr. 1970

        -

a funcționat, deasupra Atlanticului, până la defectare, în martie  1975

                  F-8

 23 apr. 1970

        -

lansare defectuoasă

 

Satelit

 Data  lansării

 Poziționat

     Observatii

Intelsat  IV  F-1

25 sept.1975

        -

retras în oct. 1987

                   F-2

 25 ian. 1971

        -

retras în aug.1980

                   F-3

 19 dec 1971

        -

retras în mai 1983

                   F-4

 23 ian. 1972

        -

retras în febr. 1983

                   F-5

 13 iun. 1972

        -

retras în febr.1982

                   F-6

20 febr.1975

        -

lansare defectuoasă

                   F-7

23 febr.1973

        -

retras în ian 1983

                   F-8

21 nov. 1974

        -

retras în aug. 1985

 

Intelsat IVA F-1

25 sept. 1975

        -

           -

                   F-2

29 ian. 1976

        -

retras în ian. 1984

                   F-3

  6 ian. 1978

        -

retras de pe orbita  177 oE

                   F-4

26 mai 1977

        -

retras de pe orbita  338.5 oE

                   F-5

29 sept. 1977

        -

lansare defectuoasă

                   F-6

31 mart. 1978

        -

           -

 

 

 

 

Intelsat  V   F-1

26 mai 1981

  91.5 oE

inițial 174.0 oE

                  F-2.

  6 dec. 1980

319.5 oE

inițial 359.0o E

                  F-3

15 dec. 1981

183.0 oE

inițial 307.0 oE

                  F-4

 4 mart. 1982

328.6 oE

inițial 325.5 oE

                  F-5M

    dec. 1982

  66.0 oE

inițial 63.0 oE

                  F-6M

19 mai 1983   

310.0 oE

inițial 341.5 oE

                  F-7M

18 oct.  1983

  57.0o E

inițial 66.0 oE

                  F-8M

 4 mart.  1984

180.0 oE

        -

                  F-9M

 9 iun.   1984

        -

lansare defectuoasă

 

Intelsat VA F-10

   mart.  1985

  66.0 oE

inițial 335.5o E

                  F-11

    mai   1985

177.0 oE

inițial 332.5o E

                  F-12

    oct.   1985

359.0 oE

inițial 60.0 oE

                  F-13

             1988

307.0 oE

       -

                  F-14

   mai    1986

         -

lansare defectuoasă

                  F-15

             1988

342.0 oE

       -

 

Intelsat  VI F-1

 

332.5 oE

      -

                  F-2

 

  63.0 oE

      -

                  F-3

 

325.5 oE

      -

                  F-4

 

  60.0 oE

      -

                  F-5

 

335.5 oE

      -

 

Satelit

 Data  lansării

Poziționare 

  Observații

Intelsat  K

          -

338.5o E

     -

 

Intelsat VII F-1

 

174.0 oE

     -

 

 

Prognoza  lansării  noilor  sateliți  Intelsat 

 

 

 

 

 

Intelsat VII F-1

         -

180.0 oE

inițial 174.0 oE

                  F-2

         -

359.0oE

     -

                  F-3

         -

328.5 oE

     -

                  F-4

         -

  60.0o E

     -

                  F-5

         -

342.0o E

     -

                  F-6

         -

307.0o E

     -

                  F-7

         -

310.0 oE

     -

                  F-8

         -

  57.0 oE

     -

                  F-9

         -

  91.5 oE

     -

 

IntelsatVIII F-1

         -

174.0 oE

    -

                  F-2

         -

177.0 oE

    -

                  F-3

         -

  66.0 oE

    -

                  F-4

         -

338.5 oE

    -

                  F-5

         -

110.0 oE

    -

                  F-6

         -

319.5 oE

    -

Anexa nr. 2

 

EVOLUȚIA  SATELIȚILOR  EUTELSAT

 

Satelit

Data  lansării

Observații

 

Eutelsat I  F-1 

  17 iun.  1983

poziționat 48.0 oE

                F-2 

   4 aug. 1984

              -  

                F-3 

  12 sept. 1985

lansare defectuoasă

                F-4

  16 sept. 1987

               25.5 o E

                F-5

  21 aug. 1988

               21.5 o E

 

Eutelsat II F-1

  30 aug.  1990

poziționat 13.0 o E

                F-2

  15 ian.   1991

               10.0 o E

                F-3

   7 dec.  1991

               16.0 o E

                F-4

   9 iul.    1992

                 7.0 o E

                F-5

  24 ian.   1994

lansare defectuoasă

                F-6

               1994

               13.0 o E

 

 

                                                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anexa nr. 3

 

ALȚI  SATELIȚI  METEO  GEOSTAȚIONARI

 

- GMS (Geostationary Meteorological Satellite) "Sunflower" (14 iulie 1977), satelit meteorologic, geostaționar, japonez. A fost lansat de la Cape Canaveral, cu o rachetă Delta 2914. A avut corpul cilindric, cu masa de 281 kg și diametrul de 2,16 m. Pe platforma rotativă era montată o antenă reflector parabolic, pentru comunicații în banda S, și o alta, elicoidală, decimetrică, pentru telecomandă, telemăsură și control. Microrachetele de acționare și stabilizare au funcționat cu hidrazină. satelitul dispunând de o rezervă de substanță pentru 5 ani. A dispus de repetitori cu circuite miniaturizate. Pentru imaginile în infraroșu a folosit banda de 10-12 microni, într-un sistem obișnuit de asociere a unui radiometru răcit, cu un telescop optic centrat. Cu un detector de ambianță spațială (SEM) a observat acțiunea particulelor solare asupra mediului periterestru.

- GMS-2 Himawari 2 (1 august 1981) a fost lansat de la Tanegoshima, cu o rachetă N2, de 132 t, și poziționat pe 140oE. Satelitul, tot cilindric, cu înălțimea de 3,45 m și diametrul de 2,15 m, a avut masa de 650/292 kg. Pentru supravegherea meteo a folosit un radiometru bicanal în vizibil (VISSR), în 0,5-0,75  și în infraroșul termic, în 10,5-12,5  microni, cu rezoluția, respectiv de 1,25 km și 5 km, echipat cu un telescop cu focala de 2,9 m, cu deschiderea de 40,6 cm, identic cu cel de pe satelitul american GOES-5 (22 mai 1981). Imaginile radiometrice, pretrante, au fost redistribuite tot prin satelit, pe frecvențe în banda S (1,7 GHz). A participat la campania internațională GARP (Global Atmospheric Research Program), împreună cu alți patru sateliți meteo geostaționari, și anume Meteosat 2, doi GEOS și un GOMS sovietic; campania a fost susținută și prin sateliții meteo de defilare NOAA-2, 3, Nimbus-6, doi sateliți militari americani și un Meteor sovietic.

Satelitul s-a aflat în post pe 140oE, din care a efectuat observații și măsurători, a colectat date de la balize, nave și stații diverse, a testat tehnică și procedee pentru avertizare la furtuni musonice provocătoare de dezastre, prin vijelii și inundații.

- GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) denumire NOAA sau SMS (Synchronous Meteorological Satellite) - denumire NASA. Lansări: GOES-1, la 16 octombrie 1975 (calat pe 49oW); GOES-2 la 16 iunie 1977 (75oW); GOES 3 la 16 iunie 1978 (15oW) și GOES-4 la 9 septembrie 1980 (95oW). Au fost echipați cu radiometru cu baleiaj în vizibil și IR, senzori pentru înregistrarea modificărilor câmpului geomagnetic și fluxurilor energetice solare, colector de date de la balize, senzori seismici ș.a. Cu acești sateliți s-a realizat  un releu pentru supraveghere seismică în Pacific și avertizare la erupții solare, cutremure, inundații.

- GOES-4, ca și ceilalți, a fost cilindric, stabilizat prin rotație (100 rot/min), cu diametrul de 2,16 m și lungimea de 3,7/4,45 m cu antenele întinse, și masa de 820/397 kg în post (față de 1,9 m diametrul, 2,3 m lungimea și 623/294 kg masa primului exemplar al seriei). Sateliții au aparținut unei noi generații, compatibili pentru lansare cu rachete Thor Delta 3914 sau din naveta spațială. Orbita inițială: 34264/49380 km (0,25o), a fost circularizată prin acționarea micropropulsoarelor satelitului. Noul tip de radiometru, VAS, a asigurat o rezoluție a imaginilor de 0,9 km în vizibil și 7 km în IR. Cu cei trei detectori SEM (Space Environment Monitor) a făcut măsurători de temperatură și umiditate la nivelul norilor, precum și alte determinări.

- GOES-5/SMS-7 (22 mai 1981) a îmbarcat un nou telescop pentru cercetarea fenomenelor oceanice. A fost scos în post pe 75oW.

- GOMS (Geostationary Operational Meteorological Satellite), satelit meteorologic geostaționar sovietic, participant la campania internațională GARP. Satelitul se afla în post pe 70oE, deasupra Oceanului Indian. Era stabilizat pe cele trei axe principale de rotație. A luat imagini în vizibil și infraroșu ziua și noaptea, la  intervale de 30 minute, cu rezoluția, respectiv de 1,5 km (în vizibil) și 12 km (în infraroșu). Stații principale (trei) primeau imaginile la intervale de 30 min. (în 10 min. se transmiteau 6 imagini, iar timp de 20 min. se transmiteau date de la sateliți meteo de defilare Meteor); mai multe stații secundare primeau date numai de patru ori pe zi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Anexa nr. 4

 

 

SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI  DE  NAVIGAȚIE

 

- MARISAT (Maritime Satellite)

Sunt sateliți geostaționari americani constituiți în rețea de telecomunicații maritime, cu destinație inițială militară, pentru transmisii telegrafice în timp real, cu viteza de 50 biți/sec., transmisii de facsimile analogice sau digitale, transmisii de date cu mare viteză (4,8 kbiți/sec.), radiodifuziune și televiziune.

Prima rețea a fost realizată cu trei sateliți model Anik, cu durata de serviciu de 5 ani. Lansările s-au făcut cu rachete Thor-Delta 2914, sateliții fiind scoși pe orbita geostaționară și calați pe Atlantic și Pacific. Aveau corpul cilindric, cu lungimea de 2,15 m (3,6 m cu antenele întinse) și diametrul de 1,6 m. Masa satelitului era de 650 kg/330 kg pe orbită. Celule solare pe înveliș asigurau 360 W la capătul vieții active. Pe platformă contrarotativă (sateliții au fost stabilizați prin rotație) s-au dispus: două antene cornet în banda C (4-6 GHz), trei antene elicoidale (18o) în banda UHF și, între ele, patru antene elicoidale în banda L. Capacitatea fiecărui satelit a fost de un canal în fonie și 44 de canale telex (67 cuvinte/minut). S-au realizat astfel primii sateliți în trei benzi pentru utilizatori diferiți. Fiecare satelit avea trei repetitori, unul în UHF (248-260 MHz și 300-312 MHz) pentru US Navy, cu trei canale; o bandă largă de 480 kHz și două niveluri de putere (7, 26, 58 W) pentru navele comerciale, iar al treilea în banda clasică 4/6 GHz, pentru telemăsură și telecomandă.

Rețeaua, compatibilă cu Marots, a fost utilizată începând din anul 1977 de 11 țări.

- Marisat-1 (19 februarie 1976) a avut orbita de transfer geostaționar: 185/36762 km și a fost calat pe Atlantic (15oW).

- Marisat-2 (10 iunie 1976) a fost scos pe orbita inițială 300/6800 km și s-a calat pe 176,5oE (pe Pacific).

- Marisat-3 (14 octombrie 1976) a fost plasat pe orbita de transfer: 185/35870 km și s-a calat pe Oceanul Indian (73oE).

- MAROTS (Maritime OTS - Orbital Test Satellite)

Dezvoltare a sateliților vest-europeni geostaționari OTS, pentru conducerea navigației prin intermediul sateliților geostaționari de comunicații specializați.

Proiectul primului exemplar avea următoarele caracteristici: masa 466 kg în orbită, din care 56 kg încărcătura de telecomunicații, cu rezervare de post pe Oceanul Indian (40oE), pentru acoperirea drumului circafrican și Mării Nordului. Forma corpului satelitului a fost cilindrică, cu diametrul de 1,95 m. Comunicațiile maritime s-au efectuat în banda L (1,5-1,6 GHz), adaptate și pentru comunicații aeronautice (sistem Aerosat). Capacitatea: 60 de canale, 30 canale telex, multiplicate în timp sau 100 canale multiplexate în frecvență.

Anexa nr. 5

 

PROGRAME  CU  SATELIȚI  GEOSTAȚIONARI  ÎN  FEDERAȚIA  RUSĂ

 

FEDERAÞIA RUSĂ, începând din anul 1993, a trecut la reînnoirea sistemului de sateliți geostaționari civili de telecomunicații Ekran și Gorizont, care au aparținut Uniunii Sovietice, cu sistemul național „Russia“. Din același an au fost abordate mai multe proiecte private (Goneț, Banku, SovCanStar), realizabile în cooperare cu țări occidentale. Noii sateliți asigură:

- servicii fixe (punct la punct sau multipuncte) pe sateliți din seriile Express (12 repetitori în benzile de frecvență 4/6 GHz), care vor înlocui sateliții Gorizont;

- servicii de legături mobile, care folosesc repetitori specializați (Volna) îmbarcați pe sateliții Gorizont. Se realizează prin sateliți dedicați din seriile Arcos și Maiak (2 repetitori pe 1,5/1,6 GHz și 4/6 GHz) în cadrul programului Maraton de legături mobile (MCS). Sateliții Maiak sunt derivați din sateliții semisincroni Molnia (aceștia au orbita la 400/40.000 km, cu perioada de 12 ore), dar nu‑i vor înlocui pe aceștia;

- servicii de teledifuziune directă asigurată cu sateliți Ekran și Ekran M și care va reveni noilor tipuri, Gals (3 repetitori pe 12/18 GHz), Gals R (6 repetitori pe 12/18 GHz) și Gelicon (12 repetitori pe 12/18 GHz), aceștia aparținând toți programului STV-12.

 

Odată cu aceasta, s‑a prevăzut (1993) să se folosească minisateliți de defilare de radiomesagerie Goneț pentru transmisii de date în regiuni izolate și sateliți releu Luci, pentru schimb rapid de programe de televiziune (sistemul SEDE).

Programul de lansare în spațiu dat publicității în anul 1993 a prevăzut următoarea succesiune a scoaterii în spațiu a sateliților menționați: primul Express, în septembrie 1993; primul Gals la finele anului 1993; Arcos și Maiak, începând din anul 1994, iar Express M, Gals R și Gelicom, în perioada 1995 - 1996. O constelație de 36 minisateliți Goneț, pe orbite joase, se va constitui în perioada 1994-1996, sateliții fiind derivați din sateliții militari Sextet/Locsist; doi sateliți Goneț au fost lansați în 1992, iar alți trei în 1993, sistemul urmând să devină operațional în anul 1995.

Pentru realizarea unor servicii fixe la nivel satisfăcător s‑a stabilit că sunt necesari 28 de repetitori pe sateliți Express și 20 de repetitori pe sateliți Express M, în benzile C (6/4 GHz) și Ku (18-14/12-11 GHz = ascendent/descendent) și de 400 de circuite în banda L (1.6/1.5 GHz), via Maraton și sateliții săi Arcos și Maiak, în special pentru legături în emisfera de nord.

Pentru teledifuziune directă s‑a hotărât (în 1993) să se procedeze în două etape: să se utilizeze mai întâi sateliți Gals (3 repetitori/satelit), apoi să se modernizeze, aceștia devenind Gals R (6 repetitori/satelit), pentru ca ulterior tipul Gals R să fie înlocuit cu tipul Gelicon, de capacitate mai mare (12 repetitori/satelit), care vor da posibilitatea să se dispună de 60 de canale, asigurate de 5 sateliți, amplasați astfel ca să acopere 5 zone de difuziune pentru recepția a două programe de la Televiziunea Centrală (Moscova) și, posibil, și a 10 programe regionale. Recepția la sol se face pe antene parabolice cu diametrul de 90 cm, 1,5 m sau 2,5 m. Pentru telecomunicații, numărul antenelor de sol (cu diametrul de 1,5 - 4.5 m) s‑a stabilit (1993) la 4.000 în banda C și 11.000 în banda Ku. Numărul terminalelor pentru mobile (aeronave, nave și autocamioane) va fi de 20.000 în banda L.

Programul Russia, evaluat la 1,5 miliarde dolari, s‑a prevăzut să fie subvenționat de stat în proporție de 30%, restul asigurându-se prin credite comerciale. Creditele de stat figurează în bugetul Agenției Spațiale Ruse, respectiv pe perioadele 1992-1995 și 1996-2000, cu acoperirea integrală a cheltuielilor pentru toate tipurile de sateliți menționate.

Comisia Sovietului Suprem pentru Transporturi, Telecomunicații, Informatică și Spațiu examina în anul 1993 două proiecte de legi pentru privatizarea întreprinderilor din domeniul telecomunicațiilor spațiale. Se consideră că va fi stimulat astfel traficul de telecomunicații spațiale, pentru a ajunge de la 5-6% la 20% prin aplicarea sistemelor de noi sateliți, în principal de tip geostaționar.

Prin reconversiune, sateliții utilitari geostaționari de comunicații Raduga au devenit de asemenea accesibili traficului comercial. În aceeași oportunitate, repetitori deveniți disponibili pe sateliți militari (circa 2/3) sunt folosiți de companii publice ruse, străine și de cooperare, printre care compania ruso-italiană Astelit (creată cu Telespazio) sau Sattelite Communication Engineering Ltd. (pentru proiectul „CanSatCom“ al asociației ruso‑canadiene) care cu cinci sateliți Express M va asigura după 1996 o rețea de telefonie, telegrafie și transmisii de date, pe 4-6 și 11-14 GHz, care va acoperi Rusia, Europa și America de Nord.

Consorțiul rus GIS împreună cu Sofintrade și asociația bancară Bankin a propus în anul 1993 un sistem de sateliți pentru schimb de informații bancare, constând din trei sateliți geostaționari Bankin, de 2,5 t, lansabili cu rachete Proton, primul în iunie 1994, iar următorii până în iunie 1995.

La finele anului 1992 s‑a trecut în Rusia la realizarea sistemului Globis, cu trei sateliți geostaționari și opt sateliți pe orbite de tipul Molnia (semisincrone). Fiecare satelit are masa de 19 t și asigură legături pe stații mici, operând în benzile L, C și Ku.

În colaborare cu o companie din Filipine, Rusia a început în anul 1993 constituirea sistemului de comunicații cu trei sateliți geostaționari Galaxi, lansabili cu rachete Proton în perioada 1994-1995. Doi dintre sateliți au câte 16 repetitori Ku și servesc regiunea asiatică, iar al treilea 8 Ku și 8 C, acesta fiind pentru Filipine.

Pentru constituirea unei rețele bancare s‑a convenit (în 1993) construirea a cinci sateliți Coupon/Kupon pentru interconectarea băncilor ruse între ele și cu bănci străine. Proiectul este finanțat de Banca Centrală a Federației Ruse. La construcția acestor sateliți se folosesc unele tehnologii de la sateliții releu militari Geizer. Sateliți au fiecare câte 16 repetitori și folosesc fascicule cu spot călător, care, pentru prima oară pe sateliți comerciali, sunt focusate pe antene fazate în rețea — procedeu de la sateliții militari. Prima lansare, din februarie 1994, cu o rachetă Proton 3 s-a finalizat prin poziționarea satelitului pe 55° E. Următoarele lansări, la intervale de 6 luni.

SovCanStar, companie ruso-canadiană, de comunicații spațiale, realizează, începând din anul 1996, un sistem cu cinci sateliți, trei pentru uz „domestic“, iar doi pentru trafic internațional. Canada pune la dispoziție încărcătura utilă (echipament de comunicații).

Zerkalo, proiect de sistem spațial pentru transmisii de date/comunicații început a fi realizat în Rusia, pentru Comunitatea Statelor Independente, în anul 1992 și operațional din anul 1995. Prezentarea lui aduce utile informații în probleme ce se urmăresc prin acest Raport.

Sistemul se bazează pe un satelit releu ce va fi poziționat pe orbita geostaționară la 88.1°E. În acord cu cele stabilite de Fixed Satellite Service, în documentul WARC‑ORB‑88 pentru comunicații pe stații de sol, s‑au adoptat benzile de frecvențe de 11/14 GHz.

Rusia nu va folosi astfel decât una din cele trei poziții ce i‑au fost atribuite pentru servicii fixe pe 10-13 GHz. Amplasarea permite o mare densitate de putere și deci legături directe pe stații mici.

Satelitul operează cu 10 fascicule înguste (1x1°), respectiv cu 8 spoturi fixe și două spoturi mobile, alimentate prin 10 repetitori cu TOP (Tub cu unde progresive) de 6-15 W și canale de 36-72 MHz.

Benzile de frecvență adoptate pentru fasciculele comutabile fac posibile transmisii digitale și două programe TV într‑un fascicul sau un duplex TV între fascicule. Lățimea benzii fiecărui canal de comunicații este de 125 MHz.

În sistem se folosesc antene cu diametrul de 1.5-2.5 m. Utilizatorii sunt fie rețele locale de computere, terminale individuale, fie telefonie digitală sau telefax, prin interfețe standard. Stațiile de sol pot transmite date digitele cu un debit de 64 kbit/s până la 8,448 Mbit/s.

Serviciile pe care le asigură sistemul sunt comparabile cu sistemele cu sateliți VSAT (Very Small Aperture Terminal). Cu Zerkalo este posibilă transmiterea datelor direct prin satelitul releu fără repetarea acestor semnale via o stație centrală de sol cum se procedează în cazul VSAT.

Se preconizează creșterea capacității sistemului prin scoaterea pe aceeași orbită geostaționară, cu o spațiere corespunzătoare, a altor doi sateliți identici.

Comunicațiile între stațiile de sol și sateliți se fac în acord cu un protocol al companiei NOOS Space Technology, integrat în norme protocolate privind rețele de date globale și locale (NOVELL, TCP/IP, X25 ș.a.). Prin aceasta pot fi conectate aproape toate zonele îndepărtate și inaccesibile de pe Pământ.

Având masa de 3,1 t, satelitul Zerkalo poate fi scos pe orbita geostaționară cu o rachetă Proton de suficient combustibil (dimetil hidrazină), pentru ca timp de 5-7 ani, cât este stabilită durata sa de viață activă, să‑și mențină poziția orbitală. Sistemul său de control cu navigație autonomă îi asigură menținerea cu precizie în poziția cerută și ochirea ariilor stabilite de pe Pământ cu fasciculele pe care se transmit datele. Pentru alimentarea cu energie electrică, satelitul (stabilizat după trei axe) a fost prevăzut cu panouri solare cu generatoare performante, precum și baterii nichel-hidrogen.

În tabelul de mai jos se dau comparativ câteva caracteristici ale sistemului, pentru lucrul pe antene de sol cu diametrul de 2,5 m și emitori de 10 W care lucrează în mod „acces multistații“, cu multiplexare în frecvență a canalelor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Parametru

Satelit

 

 

Zerkalo

Express

Kopernikus

Intelsat

Capacitatea repetițională în banda de 36 MHz (numărul de canale telefonice simplex) cu debitul de date de 64 kbit/s

 

 

400

 

 

30

 

 

400

 

 

60

Numărul maxim de canale  Cband = 64 kbit/s al unei stații

 

50

 

1

 

50

 

8

Capacitatea totală de repetiție în benzile de 14/11 GHz (număr de canale)

 

4600

 

60

 

4600

 

720

 

Satelitul, cu masa de 3031,6 kg, include 791,25 kg masa repetitorilor. Are 4 antene releu cu diametrul de 1640x1850 mm. Sistemul de alimentare îi asigură 2960 W, iar consumul de putere pe repetitori este de 1400 W.

Sursele ruse nu precizează faptul că sateliții Zerkalo sunt comparați aici cu Eutelsat 1 și cu Intelsat V, aparținând unor generații cu 10 ani mai tinere, sateliții respectivi fiind de clasă mijlocie, cu masa și puterea de două ori mai mici (1,5 t și 1,3-1,8 kW) decât ale sateliților Zerkalo. Durata lor de viață, de 5-7 ani, este comparabilă cu aceea a sateliților Express, deoarece sateliții occidentali ai anului 1994 au durata de viață de 10-15 ani.

În anul 1994 a fost stabilită finanțarea de către Banca Centrală a Rusiei a proiectului cu trei sateliți geostaționari Kupon, un exemplar fiind gata la Uzinele Lavoșkin.

Sateliții Kupon, de 2,5 t, se lansează cu rachete Proton și au durata de viață de 5-6 ani. Sunt echipați cu câte 16 repetitori de 36 sau 54 Mhz în banda Ku (11-14 GHz) cu acces multiplu.

Fiecare repetitor are propria sa pereche de antene emisie-recepție, cu baleiaj electronic, care permite ajustarea exactă a taliei și puterii fasciculului îngust (și mobil) care acoperă zona dorită. Toți repetitorii sunt interconectați, au o lărgime a benzii adaptabilă și o putere reglabilă pentru patru repetitori. Ajustarea fiecărui spot în densitatea de putere se face între 36 și 50 dBw, iar în talie între 2° și 3,5°, astfel încât să poată acoperi între 1500 și 3000 km.

Sateliții Kupon au o matrice de autocomutație rapidă care permite repartizarea traficului între spoturi acestea fiind orientabile electronic în orice loc din zona de acoperire. Cele opt antene, foarte sensibile, ale fiecărui satelit permit limitarea puterii amplificatorilor stațiilor de sol tip VSAT care pot utiliza parabole de 1,8-2,5 m pentru transmisii vocale cu 16 kbit/s. La acest debit și cu 200 de abonați pe canal, capacitatea unui satelit Kupon este de 1200 de canale în rețea centralizată sau de 480 de canale rețea VSAT.

Global Information System și-a propus să folosească capacitatea reziduală a sateliților Kupon pentru a stabili alte rețele telecom (fax, date, telefon) în interiorul sau în afara Comunității Statelor Independente. Cei trei sateliți vor putea fi poziționați pe 80° W și 160° E, pentru a acoperi Europa, Africa, Asia, Australia și America Latină.

 

Faza B.2.2.

 

Început