Zemljina orbita postaje sve gušće naseljeno područje, pretvarajući se u kompleksno i potencijalno opasno okruženje. S više od 11.000 aktivnih satelita koji trenutačno kruže oko našeg planeta te s desecima tisuća novih koji se planiraju lansirati u nadolazećim godinama, prostor postaje premium resurs. Dodatnu i možda još veću opasnost predstavlja svemirski otpad. Procjenjuje se da postoji više od 1,2 milijuna komada svemirskog smeća većeg od jednog centimetra, a svaki od tih fragmenata, bez obzira na veličinu, putuje brzinama koje ga čine smrtonosnim projektilom. U takvim uvjetima, rizik od sudara u orbiti više nije hipotetska prijetnja, već svakodnevna operativna briga za satelitske operatere diljem svijeta. Prepoznajući ozbiljnost situacije, Europska svemirska agencija (ESA) intenzivno ulaže u razvoj naprednih tehnologija automatizacije koje mogu pomoći u učinkovitijem odgovoru na ove rastuće rizike.

Srce ESA-ine strategije: Projekt CREAM

U samom središtu ovih napora nalazi se projekt nazvan CREAM (Collision Risk Estimation and Automated Mitigation), što u prijevodu znači "Procjena rizika od sudara i automatizirano ublažavanje". Ovaj projekt predstavlja ključni element šireg ESA-inog Programa za svemirsku sigurnost, a njegov primarni cilj je radikalno promijeniti način na koji se upravlja prijetnjama u svemiru. Misija projekta je višestruka: smanjiti ogroman teret i radno opterećenje koje pada na ljudske operatere, drastično umanjiti broj lažnih uzbuna koje troše vrijeme i resurse, skratiti vrijeme reakcije potrebno za izvođenje manevara izbjegavanja sudara te, u konačnici, značajno poboljšati sigurnost svake pojedine svemirske misije. Projekt, koji je započeo 2020. godine, sada ulazi u kritičnu fazu operativnog testiranja zemaljskih sustava i priprema za demonstracije tehnologije izravno u svemirskoj orbiti.

Cijena izbjegavanja sudara: Složen proces s visokim ulozima

Procjena rizika od potencijalnog sudara i, ako se pokaže nužnim, dizajniranje i izvođenje manevara za izbjegavanje, dva su izuzetno radno intenzivna zadatka. Trenutačni procesi se uvelike oslanjaju na ljudsku analizu i odluke. Komunikacija između različitih satelitskih operatera često je improvizirana, odvija se ad hoc, nije uvijek jednostavna i, u nekim situacijama, može dovesti do dodatnih komplikacija i nesporazuma. Upravo kako bi se olakšao ovaj golemi manualni napor, razvijena je vizija sustava CREAM. Ideja je da ovaj automatizirani sustav preuzme značajan broj povezanih aktivnosti: od kontinuirane evaluacije potencijalnih bliskih susreta (konjunkcija) i generiranja optimalnih planova za manevre izbjegavanja, do pružanja podrške u procesu donošenja odluka. Sustav je zamišljen i kao platforma za koordinaciju s drugim operaterima te kao alat za nadzor koji bi mogli koristiti budući regulatori svemirskog prometa.

Jedna od ključnih komponenti sustava dizajnira se s ciljem omogućavanja kontakta između raznolikog ekosustava dionika. Povezivanjem satelitskih operatera, pružatelja usluga praćenja situacije u svemiru (Space Situational Awareness - SSA), regulatornih tijela i neovisnih promatrača, CREAM može olakšati cjelokupan proces donošenja odluka. To je posebno važno u složenim scenarijima gdje prijeti sudar dva aktivna satelita, za razliku od situacije s pasivnim komadom svemirskog otpada. CREAM bi u budućnosti mogao također olakšati pregovore između operatera, minimizirajući potrebu za ljudskom intervencijom. U slučajevima neslaganja oko predloženog rješenja, sustav bi mogao problem eskalirati specijaliziranoj medijacijskoj službi, osiguravajući pritom fleksibilnost, transparentnost i pravednost u rješavanju sporova.

S kopna u orbitu: Evolucija sustava

U ovom trenutku, prototipne komponente sustava CREAM, koje su razvile vodeće tehnološke tvrtke GMV i Guardtime, integriraju se u zajedničku platformu pod vodstvom tvrtke GMV. Sustav, koji je u ovoj fazi još uvijek baziran na Zemlji, već sada posjeduje sposobnost izdavanja upozorenja o mogućim sudarima i generiranja konkretnih, djelotvornih manevara za izbjegavanje. Te preporuke se šalju zemaljskom segmentu misije na implementaciju, a sustav također pruža podršku u koordinaciji između uključenih strana. Projekt sada ulazi u proširenu pilot fazu korištenja, tijekom koje će se dodavati nove tehnologije za unaprjeđenje procesa donošenja odluka. Paralelno s time, intenzivno se pripremaju i demonstracije u samoj orbiti. One uključuju takozvane "piggyback misije", gdje će sustav biti postavljen na postojeće satelite kao digitalni teret, ali planira se i lansiranje namjenske, posvećene CREAM demonstracijske misije u orbiti.

Podrška standardima održivosti u svemiru

Doprinos projekta CREAM nadilazi puko izbjegavanje sudara i sprječavanje stvaranja novog otpada. Integracija CREAM komponente izravno na letjelice može, kao tehnološki element, olakšati prijeko potrebnu tranziciju u regulatornom okruženju upravljanja svemirskim prometom. Problem s uspostavljanjem bilo kakve vrste "prometnih pravila" u svemiru ne ovisi samo o potrebi za postizanjem globalnog konsenzusa o tim pravilima, već i o dostupnosti tehnologija koje bi njihovu primjenu učinile mogućom. To je svojevrsni problem "kokoši i jajeta". CREAM može podržati buduće okvire za upravljanje svemirskim prometom nudeći standardizirani set alata koji operaterima omogućuje da se pridržavaju najboljih praksi i pravila, a regulatorima da nadziru njihovu usklađenost. Dizajniran je da bude iznimno prilagodljiv, omogućujući čak i netehničkim korisnicima da unutar sustava definiraju standarde koji će se s vremenom razvijati. Ova fleksibilnost osigurava dugoročnu relevantnost projekta kako najbolje prakse, međunarodne norme i same tehnologije budu sazrijevale.