stringtranslate.com

Спутниковая станция Шпицберген

Внутренний вид обтекателя с антенной Viasat

Спутниковая станция Шпицбергена ( норв . Svalbard satellittstasjon ) или SvalSat — наземная станция спутниковой связи, расположенная на Платобергете недалеко от Лонгйира на Шпицбергене , Норвегия. Открытая в 1997 году, она эксплуатируется Kongsberg Satellite Services (KSAT), совместным предприятием Kongsberg Defence & Aerospace и Норвежского космического центра (NSC). SvalSat и спутниковая станция Troll (TrollSat) KSAT в Антарктиде — единственные наземные станции, которые могут видеть низковысотный полярно-орбитальный спутник (например, на солнечно-синхронной орбите ) на каждом обороте по мере вращения Земли. По состоянию на 2021 год объект состоит из 100 многоцелевых и специализированных для клиентов антенн, которые работают в диапазонах C , L , S , X и K. Станция предоставляет наземные услуги большему количеству спутников, чем любой другой объект в мире. [1]

Клиенты с собственными установками включают Европейскую организацию по эксплуатации метеорологических спутников (EUMETSAT), Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), Европейское космическое агентство (ESA) и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). Станция также считывает и распределяет данные с японского спутника Hinode для исследования солнечной энергии. На объекте наблюдалось значительное увеличение числа мелких клиентов после 2004 года, когда Svalbard Undersea Cable System начала предоставлять оптоволоконное подключение к Интернету. Концессии на загрузку выдаются только гражданским спутникам, однако некоторые данные косвенно использовались вооруженными силами. Существуют разногласия относительно того, является ли это нарушением Договора о Шпицбергене . [ необходима цитата ]

История

Европейская организация космических исследований (ESRO) создала телеметрическую станцию ​​Конгсфьорд в Ню-Олесунне в качестве одной из четырех первоначальных станций Европейской сети космического слежения . [2] Объект использовался с 1967 по 1974 год, [3] но был закрыт, поскольку не подходил для второго поколения спутников ESRO. [4] Во время планирования станции Лонгйир был предложен в качестве места, и именно политические соображения норвежских властей по созданию постоянной деятельности в Ню-Олесунне побудили ESRO принять это место. [5]

В 1990-х годах NSC управляла спутниковой станцией Тромсё (TSS), которая использовалась в качестве наземной станции для ограниченного числа спутников. [6] После того, как Рольф Скар был назначен директором NSC, были начаты планы по попытке выиграть контракт на наземную станцию ​​для запланированной NASA Системы наблюдения за Землей (EOS). NASA рассматривало возможность размещения наземной станции в Гренландии , на станции Мак-Мердо в Антарктиде или в Эсрейндже в Швеции. Скар пригласил делегацию NASA посетить Шпицберген, [7] и с 1996 года NSC и NASA начали переговоры о контракте на создание наземной станции в Лонгйире. [8]

Шпицберген был выбран из-за его высокой широты , с которой каждый полярно-орбитальный спутник выше 500 километров (310 миль) можно увидеть на каждом обороте, поскольку Земля вращается в своей орбитальной плоскости. Для программы EOS Шпицберген был дополнен исследовательским полигоном Poker Flat в Фэрбанксе , Аляска. Строительство дороги до Платобергета началось в 1996 году, и была построена ретрансляционная станция для отправки данных на Isfjord Radio перед отправкой на геостационарный спутник . [9] Первой установкой была 11-метровая (36 футов) параболическая антенна с возможностью работы в диапазонах S и X. [10]

Первым спутником, использовавшим SvalSat, был Landsat 7 , запущенный 15 апреля 1999 года. За ним последовали три других спутника EOS: Terra , Aqua и QuikSCAT . [11] Чтобы обеспечить устойчивое финансирование операций, NSC начала переговоры с другими потенциальными клиентами. Однако проект был отклонен Индийской организацией космических исследований . Вместо этого было налажено сотрудничество с Kongsberg Aerospace and Defence и Lockheed Martin , которые построили вторую антенну в качестве совместного предприятия . [12] В 2001 году немецкая исследовательская группа подала заявку на разрешение на создание наземной станции в Ню-Олесунне. NSC опасалась, что конкуренция может подорвать финансовые возможности SvalSat. Однако ни один объект в Ню-Олесунне не был построен. [13]

Дорога к SvalSat с обтекателями на заднем плане

В 2002 году право собственности и операции на объекте были объединены и переданы недавно созданной Kongsberg Satellite Services. [14] Lockheed Martin больше не была заинтересована во владении долей объекта и продала свои акции. NSC и Kongsberg объединили свои интересы в новой компании, которая также взяла на себя управление TSS. [12] К 2004 году было установлено шесть антенн диаметром от 9 до 13 метров (от 30 до 43 футов). [10]

В 2002 году компании Northrop Grumman и Raytheon решили разместить свою наземную станцию ​​для Национальной полярно-орбитальной эксплуатационной экологической спутниковой системы , преемницы EOS, в Хельсинки , Финляндия, а не на Шпицбергене. Причиной стало отсутствие оптоволоконного кабеля с архипелагом. NSC выступила с инициативой построить такой кабель в июле 2002 года и получила интерес со стороны NASA, NOAA и Telenor. Кабель финансировался спутниковыми операторами, которые платили ту же плату за передачу данных, которую им пришлось бы платить за спутниковое соединение, пока кабель не был оплачен. С Tyco International был подписан контракт на 40 миллионов долларов США на два кабеля между Харстадом на материке и Лонгйиром. Строительство началось в июне 2003 года и было завершено в январе 2004 года. [15]

Начиная с 2007 года, SvalSat был расширен за счет 12 антенн. Пять из них используются для Galileo , а остальные используются для большого количества клиентов. [16] В 2007 и 2008 годах Terra и Landsat 7 были взломаны дважды. Хакеры смогли выполнить все шаги, которые были необходимы для получения контроля над спутниками, но фактически не получили контроль. Операция управляла спутниками через SvalSat, который удалось взломать через интернет-соединение. [17]

В своей книге 2011 года Satellittkrigen журналист Норвежской вещательной корпорации Борд Вормдал утверждает, что SvalSat используется для военной разведки и, таким образом, нарушает Договор о Шпицбергене. В частности, Вормдал приводит доказательства того, что загруженные изображения Земли используются для разведывательной и военной деятельности. Например, снимок Landsat, сделанный во время гражданской войны в Ливии, был продан итальянской компанией e-GEOS итальянским вооруженным силам . Аналогичным образом, снимок Technology Experiment Satellite был продан вооруженным силам США во время войны в Афганистане , а снимки северокорейских установок Arirang-2 были проданы Соединенным Штатам. Все три спутника используют SvalSat в качестве одной из своих наземных станций. [18] По словам губернатора Одда Ольсена Ингерё , даже если военные косвенно используют информацию, загруженную со SvalSat, это не будет нарушением договора. [19] В диссертации профессора Гейра Ульфштейна делается вывод о том, что даже если наземная станция напрямую использовалась для загрузки военной разведывательной информации с военных спутников , это все равно было бы разрешено договором. [20]

7 января 2022 года подводный оптоволоконный кабель , проложенный между спутниковой станцией Шпицберген и материковой частью Норвегии, был перерезан и выведен из эксплуатации в результате загадочного инцидента. В официальном пресс-релизе Space Norway говорится, что масштаб ущерба неясен и для расследования и ремонта потребуется судно-кабелеукладчик. [21]

Операция

SvalSat принадлежит и управляется Kongsberg Satellite Services (KSAT), которая снова в равных долях принадлежит Kongsberg Defence and Aerospace и Норвежскому космическому центру, последний, который снова принадлежит Министерству торговли и промышленности . Из 200 сотрудников KSAT, 40 находятся в Лонгйире и работают в SvalSat. [22] KSAT не привязан к конкретному оператору спутников, и некоторые антенны взаимодействуют с несколькими спутниками, что снижает затраты по сравнению со специализированными наземными станциями. Для типичного спутника данные доставляются конечному потребителю не более чем через 30 минут после загрузки. [23] По состоянию на январь 2020 года SvalSat получает данные со 130 различных спутников, а со станции в Тромсё получает данные в общей сложности от 40 000 проходов каждый месяц.

Все наземные станции подключены к Центру управления сетью KSAT в Тромсё, который также подключен к TSS и TrollSat. Это обеспечивает избыточность , поскольку TSS и TrollSat также могут использоваться для связи со спутниками. Некоторые клиенты имеют прямой доступ к своим установкам в Лонгйире без необходимости маршрутизации через Центр управления сетью в Тромсё. Центр управления отвечает за резервное копирование , планирование и разрешение конфликтов. Объект использует совместимость и общие наземные службы, такие как общий протокол для связи и схожая конструкция антенн, для повышения гибкости и снижения затрат и риска. [10]

KSAT управляет двумя полярными наземными станциями, оптимизированными для спутников на низкой околоземной орбите (LEO), другая — TrollSat в Тролле в Антарктиде. [22] Это единственные две наземные станции, способные видеть спутник на полярной орбите на каждом обороте. [24] Используя обе станции, клиенты могут связываться со спутником дважды за орбиту. [10]

Все спутники, которые используют SvalSat, нуждаются в концессии от Норвежского управления почты и телекоммуникаций . Такая концессия предоставляется только спутникам, которые будут соблюдать договор и явно исключать любые военные спутники . Однако это не препятствует продаже информации со спутников двойного назначения военным организациям. Губернатор Шпицбергена инспектирует станцию ​​дважды в год. Это включает проверку журналов спутников, с которыми SvalSat общался, но не фактической переданной информации. [19] Всем сотрудникам SvalSat необходимо разрешение от НАТО и Вооруженных сил Норвегии . [25]

Удобства

Сотрудники NOAA перед одной из антенн NOAA

SvalSat расположен на Платобергете, горном плато на высоте 400–500 метров (1300–1600 футов) над средним уровнем моря недалеко от Лонгйира на острове Шпицберген в Свальбарде, Норвегия. [14] Расположение на 78-й параллели северной широты благоприятно для связи со спутниками на низких полярных орбитах. Объект состоит из почти 100 антенных систем (по состоянию на 2019 год), как многоцелевых, так и специализированных, что делает SvalSat крупнейшей в мире коммерческой наземной станцией. Они способны осуществлять связь в диапазонах C, L, S, X и K. [26] SvalSat использует протоколы Консультативного комитета по системам космических данных Space Link Extension, международный стандарт для связи наземной станции со спутником. Большинство антенн используют диапазон S для отслеживания, телеметрии и управления, а диапазон X — для высокоскоростной загрузки данных. [10]

Первоначально SvalSat использовал комбинацию из выделенной линии 2 мегабита в секунду (Мбит/с) , нескольких линий цифровой сети с интеграцией услуг и спутникового доступа в Интернет 55 Мбит/с через Intelsat для передачи данных за пределы острова. С 2004 года система подводных кабелей Шпицбергена обеспечивает две резервные оптоволоконные линии на материк, каждая из которых обеспечивает 10 гигабит в секунду. Оптоволоконное соединение эксплуатируется Telenor . [27] Электроэнергия подается с электростанции Лонгйирбюена. В случае отключения электроэнергии объект оснащен источником бесперебойного питания и имеет резервный генератор , способный обеспечивать электроэнергией в течение двух недель. [28]

Объект состоит из главного операционного здания площадью 600 квадратных метров (6500 квадратных футов), здания для аварийного электроснабжения площадью 70 квадратных метров (750 квадратных футов), трансформаторной станции и мобильной исследовательской станции, а также обтекателей . [ 14] Участок расположен над шахтой 3 компании Store Norske Spitsbergen Kulkompani и сдается в аренду KSAT. Объект соединен с Лонгйиром частной дорогой длиной 3,5 километра (2,2 мили). Когда дорога закрыта из-за лавин и оползней , используется вертолетный транспорт. Для удобства обслуживания все антенны соединены дорогой. [14] Установки на SvalSat, не связанные со спутниковой связью, включают в себя измерительную станцию ​​для радиоактивных частиц в воздухе, эксплуатируемую Norwegian Seismic Array , телекоммуникационную установку, эксплуатируемую Telenor, метеостанцию, эксплуатируемую Норвежским метеорологическим институтом , с информацией, передаваемой в аэропорт Свальбарда, Лонгйир , и метеостанцию, эксплуатируемую SvalSat. [14]

Антенны размещаются в соответствии с требованиями заказчика, что обычно подразумевает расстояние между антеннами в 200 метров (660 футов). Это необходимо для того, чтобы антенны не затеняли друг друга и чтобы их электромагнитный шум и радиошум не мешали друг другу. Места выбираются так, чтобы максимизировать длительность прохождения спутника, просматривать калибровочную станцию ​​на Hiorthhamnfjellet , обеспечивать видимость пояса Кларка для геостационарных спутниковых антенн или видимость Isfjord Radio для наземных коммуникационных антенн. [14]

Клиенты

SvalSat является частью околоземной сети NASA . Это включает поддержку системы наблюдения за Землей, которая включает такие спутники, как Aqua , Aura , Ice, Cloud and Land Elevation Satellite и QuikSCAT , а также программу Small Explorer , которая включает Galaxy Evolution Explorer , Submillimeter Wave Astronomy Satellite , Swift Gamma-Ray Burst Mission , Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics , Interface Region Imaging Spectrograph и Transition Region and Coronal Explorer . SvalSat и Poker Flat совместно отвечают за половину из 140 ежедневных проходов сети. [29] Спутники, эксплуатируемые Национальным управлением океанических и атмосферных исследований с использованием SvalSat, включают Suomi National Polar-Orbiting Partnership [30] и Defense Meteorological Satellite Program . Другие американские спутники включают Landsat 5 и Landsat 7 Геологической службы США, а также спутники частной компании Iridium Communications . [31]

Европейское космическое агентство использует несколько антенн, которые могут передавать в диапазоне S и принимать в диапазонах S и X. ЕКА использует это средство для отслеживания, телеметрии, телеуправления, радиометрических измерений и проверки системы. Спутники включают European Remote-Sensing Satellite 2 , Sentinel 1, 2, 3 и 5P и Envisat . [32] Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников использует SvalSat в качестве наземной станции для своих спутников MetOp , что позволяет осуществлять связь со всеми орбитами MetOp. [33] SvalSat служит одной из пяти станций восходящей связи и станцией датчиков для Galileo . [34] Для Galileo используются пять антенн, включая одну диаметром 10 метров (33 фута) и четыре на 4 метра (13 футов). [16]

Норвежская прибрежная администрация использует SvalSat для отслеживания автоматической системы идентификации судов в норвежских водах через AISSat-1 . [35] [36] Японское агентство аэрокосмических исследований использует SvalSat для своей миссии Hinode . [37] Другие клиенты включают Radarsat-1 и Radarsat-2 компании MacDonald, Dettwiler and Associates , Formosat-2 Национальной космической организации Тайваня , Arirang -2 Корейского института аэрокосмических исследований Южной Кореи , Технологический экспериментальный спутник Cartosat-1 и Cartosat-2 Индийской организации космических исследований , немецкую группировку RapidEye , COSMO-SkyMed Итальянского космического агентства и TerraSAR-X Немецкого аэрокосмического центра . [ 31]

Ссылки

Примечания

  1. ^ "KSAT установил антенну номер 100 на наземной станции Свальбарда". www.ksat.no . Получено 2024-08-04 .
  2. ^ Криге и Руссо (2000): 59
  3. ^ Øvregard (1996): 330
  4. ^ Криге и Руссо (2000): 142.
  5. ^ Рёберг и Коллетт (2004): 14
  6. ^ Вормдал (2011): 37
  7. ^ Вормдал (2011): 38
  8. ^ Вормдал (2011): 39
  9. ^ Вормдал (2011): 40
  10. ^ abcde Skatteboe, R.; Kjeldsen, AA (2004). "Взаимодействие снижает стоимость и риск на спутниковой станции Шпицберген" (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики . Архивировано из оригинала (PDF) 16 января 2011 г. . Получено 16 января 2011 г. .
  11. ^ Вормдал (2011): 41
  12. ^ ab Wormdal (2011): 44
  13. ^ "Frykter satellittkonkurranse" . Teknisk Ukeblad (на норвежском языке). 5 февраля 2001 г. Архивировано из оригинала 16 апреля 2015 г. Проверено 12 апреля 2012 г.
  14. ^ abcdef «Delplan for Svalbard Satellittstasjon (SvalSat), Platåberget» (на норвежском языке). Спутниковые службы Конгсберга . 12 октября 2005 г. Архивировано из оригинала 12 апреля 2012 г. Проверено 12 апреля 2012 г.
  15. ^ Скар, Рольф (2003). «Почему и как Шпицберген получил волокно» (PDF) . Teletronikk (3): 134–139. Архивировано (PDF) из оригинала 15 апреля 2012 г. . Получено 12 апреля 2012 г. .
  16. ^ аб Аарског, Карин Нигар (16 февраля 2007 г.). «Увидер с антенной». Svalbardposten (на норвежском языке). Архивировано из оригинала 13 апреля 2012 года . Проверено 13 апреля 2012 г.
  17. ^ Goodian, Dan (28 октября 2011 г.). «Хакеры захватывают спутники правительства США». The Register . Архивировано из оригинала 15 апреля 2012 г. Получено 11 апреля 2012 г.
  18. ↑ Люнг, Эрик (9 ноября 2011 г.). «Сателлитные станции на Шпицбергене резко упали до кригферинга». Норвежская радиовещательная корпорация (на норвежском языке). Архивировано из оригинала 7 ноября 2014 года . Проверено 11 апреля 2012 г.
  19. ^ Аб Люнг, Эрик (9 ноября 2011 г.). «Инженерный контроллер данных со спутника». Норвежская радиовещательная корпорация (на норвежском языке). Архивировано из оригинала 29 апреля 2015 года . Проверено 11 апреля 2012 г.
  20. ^ Ульфштейн (1995): 356
  21. ^ Ньюдик, Томас (10.01.2022). «Подводный кабель, соединяющий Норвегию с арктической спутниковой станцией, был загадочно разорван». The Drive . Получено 11.01.2022 .
  22. ^ ab "О нас". Kongsberg Satellite Services . Архивировано из оригинала 11 февраля 2012 года . Получено 11 апреля 2012 года .
  23. ↑ Тонстад, Пер Ларс (22 февраля 2011 г.). «Новые данные за 30 минут: Overvåker miljøet med Satellite». Teknisk Ukeblad (на норвежском языке). Архивировано из оригинала 12 января 2013 года . Проверено 12 апреля 2012 г.
  24. ^ Грёнли, Кристин Штраумсхайм (13 декабря 2006 г.). «Однако я наконец вернулся на Шпицберген». Forskning.no (на норвежском языке). Архивировано из оригинала 3 декабря 2011 года . Проверено 14 марта 2012 г.
  25. ^ Вормдал (2011): 14
  26. ^ "Спутниковая станция Шпицбергена (Svalsat)". Kongsberg Satellite Services . Архивировано из оригинала 2 апреля 2012 года . Получено 12 апреля 2012 года .
  27. ^ Gjesteland, Eirik (2003). "Техническое решение и реализация волоконно-оптического кабеля Svalbard" (PDF) . Teletronikk (3): 140–152. Архивировано из оригинала (PDF) 15 апреля 2012 г. . Получено 12 апреля 2012 г. .
  28. ↑ Абельсен, Атле (21 января 2002 г.). «Фрюктер крафтверк-хавари». Teknisk Ukeblad (на норвежском языке). Архивировано из оригинала 16 апреля 2015 года . Проверено 12 апреля 2012 г.
  29. ^ "Near Earth Network Project". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Архивировано из оригинала 10 марта 2012 года . Получено 12 апреля 2012 года .
  30. ^ "Космические аппараты и приборы". Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 года . Получено 13 апреля 2012 года .
  31. ^ ab Wormdal (2011): 13
  32. ^ "Станция Шпицберген". Европейское космическое агентство . Архивировано из оригинала 9 марта 2012 года . Получено 11 апреля 2012 года .
  33. ^ "Global Data Service". Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников . 23 сентября 2011 г. Архивировано из оригинала 31 июля 2012 г. Получено 12 апреля 2012 г.
  34. ^ "Galileo занимает свое место на вершине мира". Kongsberg Satellite Services . 20 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 12 мая 2013 г. Получено 13 апреля 2012 г.
  35. ^ Амос, Джонатан (12 июня 2010 г.). «Норвегия запускает космический аппарат слежения за кораблями AISSat». BBC News . Архивировано из оригинала 31 августа 2010 г. Получено 11 апреля 2012 г.
  36. ↑ Барштейн, Гейр (29 апреля 2010 г.). «- Исторический день для Норвегии как romfartsnasjon». Дагбладет . Архивировано из оригинала 12 мая 2013 года . Проверено 11 апреля 2012 г.
  37. ^ Сакурай (2008): 22

Библиография

Внешние ссылки