Gra o kosmiczne pieniądze

PW-Sat2 – czwarty polski satelita – bierze udział w wyścigu wartym setki miliardów dolarów. Sektor globalnej gospodarki związany z rozwojem przemysłu i usług kosmicznych w 2016 r. osiągnął wartość 345 miliardów USD1. Szansę na podbój tego rynku ma polskie rozwiązanie.

Głównym celem misji PW-Sat2 - satelity zbudowanego przez studentów Politechniki Warszawskiej - będzie przetestowanie żagla deorbitacyjnego. Rozwiązanie w przyszłości pomoże ograniczyć problem powstawania tzw. „kosmicznych śmieci” tj. urządzeń, które zakończyły swoją misję, ale pozostając na orbicie zagrażają czynnym orbiterom czy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Szacunki wskazują, że w najbliższych latach ma zostać wystrzelonych niemal 1500 satelitów takich jak PW-Sat2, co obrazuje komercyjny potencjał zastosowania żagla deorbitacyjnego. Aspiracje do odgrywania istotnej roli w sektorze kosmicznym mają również gliwickie firmy Future Processing oraz FP Instruments - partnerzy strategiczni budowy PW-Sat2. Obie spółki w ramach konsorcjum FPSpace realizują własny program kosmiczny. PW-Sat2 zostanie umieszczony na orbicie 19 listopada 2018 r., z pokładu rakiety Falcon 9.

Jak wynika z opracowania Global Space Industry Dynamics (raport badawczy sporządzony przez analityków firmy Bryce Space and Technology dla rządu Australii) na wartość globalnego sektora kosmicznego składa się ponad 86,25 mld USD inwestycji państwowych, a także 258,75 mld USD pochodzących z sektora prywatnego. W podbój kosmosu inwestuje blisko 50 państw, z czego dziewięć dysponuje kwotą ponad 1 miliard dolarów, a prawie 20 z nich ok. 100 milionów dolarów rocznie. Obecnie 80 państw posiada swoje satelity2.

Skutkiem coraz intensywniejszej eksploracji bliskiego kosmosu jest m.in. powstawanie „kosmicznych śmieci”. W 2013 r. do 2000 km ponad Ziemią odnotowano obecność m.in. ok. 7000 satelitów (z czego działających było tylko 1200), 20 teleskopów, części rakiet, kawałki powłoki wahadłowców, człony rakiet z misji Apollo oraz 32 reaktory atomowe, które zasilały satelity. Rozwiązanie tego problemu zaproponowali polscy studenci.

Celem żagla deorbitacyjnego jest zwiększenie powierzchni satelity, a co za tym idzie oporu aerodynamicznego, dzięki czemu PW-Sat2 obniży swoją orbitę, by docelowo spłonąć w atmosferze. Taki system pozwala przyspieszyć ok. 20 krotnie zwolnienie miejsca na orbicie po zakończeniu misji satelity. Zastosowanie systemu deorbitacyjnego na przyszłych satelitach pomoże rozwiązać problem powstawania śmieci kosmicznych. Jesteśmy przekonani, że pomyślny przebieg testu wspomoże późniejszą komercjalizację naszego rozwiązania – mówi Inna Uwarowa, koordynator projektu.

Żagiel deorbitacyjny to nie jedyny przykład stworzonego przez polskich inżynierów rozwiązania, które ma szansę zawojować sektor kosmiczny. Własną misję pn. Intuition-1 realizuje śląskie konsorcjum FPSpace. Tworzą je spółki Future Processing i FPInstruments - partnerzy strategiczni projektu PW-Sat2 oraz KPLabs. Celem misji Intuition-1* będzie przeprowadzenie obserwacji Ziemi z wykorzystaniem satelity wyposażonego w instrument hiperspektralny i zaawansowane przetwarzanie danych na pokładzie. Podniesienie jakości wykonywanych zdjęć satelitarnych i segmentacja obrazów na pokładzie satelity pozwolą skrócić czas reakcji na zdarzenia, które będą monitorowane przez Intuition-1. Dane przetworzone w ten sposób znajdą zastosowanie w wielu sektorach, takich jak: rolnictwo, ochrona środowiska, górnictwo i geologia czy przemysł obronny.

Future Processing ufundowała oraz dostarczyła oprogramowanie dla komputera pokładowego, czyli "mózgu" PW-Sat2. Jarosław Czaja, CEO Future Processing, tak komentował zaangażowanie firmy w projekt: – Rozwój oprogramowania, które kontroluje pracę satelity, to ciekawe wyzwanie. Mamy do czynienia z wieloma ograniczeniami, które nie występują w typowych systemach, a każdy błąd niesie wysokie ryzyko, że misja nie zostanie doprowadzona do końca.

Sukcesem zakończyła się zbiórka pieniędzy na zakup biletów lotniczych, która umożliwi studentom obejrzenie na własne oczy startu rakiety Falcon 9, z PW-Sat2 na pokładzie. Udało się zebrać ponad 100 proc. kwoty (https://zrzutka.pl/e6gdvw), a we wsparcie finansowe wyjazdu zaangażowała się m.in. kancelaria SSW Pragmatic Solutions. „Innowacyjna myśl techniczna, która znajduje uznanie w skali globalnej i przyczynia się do rozwoju przemysłu kosmicznego – nie ma inicjatywy, która trafniej oddawałaby strategię SSW Pragmatic Solutions. Działania naszej firmy już od dekady wychodzą poza utarte schematy myślenia o doradztwie prawnym, ponieważ oferujemy klientom więcej niż oczekują. Wierzymy w innowacyjność i jej rolę w postępie ekonomicznym, naukowym czy wręcz – nie waham się użyć tego słowa – cywilizacyjnym. Trzymamy kciuki za projekty takie jak PW-Sat2, bo widzimy w nich podobne do naszego śmiałe i innowacyjne podejście do rzeczywistości.” – mówi Barbara Lenarcik, Dyrektor ds. marketingu oraz rozwoju biznesu z SSW Pragmatic Solutions. Wyjazd wsparły również MSZ oraz Politechnika Warszawska.

Sukces studentów docenia prof. dr hab. inż. Janusz Frączek, dziekan Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, który również wskazuje na ogromny potencjał sektora kosmicznego. „Studenci ze Studenckiego Koła Astronautycznego (SKA) osiągnęli to, co jest marzeniem wielu inżynierów – mają szansę na umieszczenie satelity swojego autorstwa na orbicie okołoziemskiej. Jestem szczególnie dumny z tego osiągnięcia, bo SKA to największe w Polsce naukowe koło studenckie tak zaawansowane w działalności kosmonautycznej. Mam nadzieję, że studenci jeszcze chętniej będą podejmowali studia w zakresie specjalności Kosmonautyka na naszym wydziale. Otwierają one bowiem przed swoimi absolwentami wiele wspaniałych możliwości rozwoju własnych zainteresowań i atrakcyjnej pracy w przyszłości”.

W kontekście szeregu listopadowych wydarzeń związanych z polskim przemysłem kosmicznym prezes Polskiej Agencji Kosmicznej dr hab. Grzegorz Brona powiedział:

– Bardzo kibicujemy powodzeniu eksperymentu realizowanego przez studentów Politechniki Warszawskiej w ramach misji satelity PW-Sat2. Ten projekt jest istotny dla polskiego sektora kosmicznego z dwóch powodów. Po pierwsze, wpisuje się w światowy trend poszukiwania skutecznego rozwiązania problemu wzrostu ilości śmieci kosmicznych. Po drugie zaś jest miernikiem potencjału i ambicji polskich studentów, którzy zasilają kadry rodzimej branży kosmicznej. Rosnący krajowy przemysł kosmiczny potrzebuje zdolnych, zmotywowanych, dobrze przygotowanych inżynierów. Polska Agencja Kosmiczna realizuje i zamierza podjąć szereg działań na rzecz budowania tych kadr – zostały one uwzględnione w Krajowym Programie Kosmicznym na lata 2019-2021, który do końca 2018 r. chcemy przedłożyć do akceptacji Prezesa Rady Ministrów. Mam nadzieję, że po uruchomieniu tych projektów wsparcia polscy studenci, zamiast poszukiwać funduszy, będą się mogli skupić na pracy merytorycznej, a ich ambitne projekty, na których realizacji może skorzystać cały krajowy sektor kosmiczny, nie będą zagrożone.

Rozwój rynku usług kosmicznych w Europie i na świecie.

Rynek europejskich usług kosmicznych w 2017 r. zanotował sprzedaż o wartości 8,76 mld € (+ 6,2%). Bezpośrednie zatrudnienie w europejskim przemyśle kosmicznym wyniosło 42 664 FTE (FTE - Full Time Equivalent, oznacza godziny przepracowane przez jednego pracownika, pracującego na pełnym etacie w ciągu jednego roku) i wzrosło o 3,2%. Kobiety stanowią około 21% pracowników przemysłu kosmicznego, z podobnym poziomem odpowiedzialności i kwalifikacji jako mężczyźni3.

Szacunki wskazują, że rynek usług kosmicznych na świecie będzie utrzymywał tendencję wzrostową, tak by w 2040 r. osiągnąć 1 bilion USD (Goldman Sachs), a wg prognoz Bank of America Merrill Lynch4 w ciągu 30 lat wzrośnie do 2,7 biliona USD.

Segmenty usług kosmicznych na rynkach dojrzałych (skrót)5:

Segment rynku

Przykłady

Obecna wartość

Trend

Bariera wejścia

Produkcja satelitów

Boeing, TAS, MELCO,

14 miliardów USD

Rosnący

wysoka

Usługi związane z umieszczaniem satelitów na orbicie

ULA, SpaceX, Ariane Group, MHI

6 miliardów USD

Rosnący

wysoka

Obserwacja Ziemi

DigitalGlobe,

Airbus, Imagesat

Intl.

2 miliardy USD

Mocno rosnący

wysoka

Analiza danych wskazuje, że satelitów takich jak PW-Sat2 (od 1kg do 50 kg), w latach 2013-2017 wyniesiono na orbitę ponad 750 – to pokazuje potencjał zastosowania żagla deorbitacyjnego. A prognozy pokazują, że liczba ta będzie wciąż przyrastać:

- w 2020 r. – ma zostać wyniesionych 361 satelitów takich, jak PW-Sat2,

- w 2021 r. – ma zostać wyniesionych 411 satelitów takich, jak PW-Sat2,

- w 2022 r. – ma zostać wyniesionych 4606 satelitów takich, jak PW-Sat2.

Możliwości wykorzystania danych uzyskanych z kosmosu.

Jaki potencjał niesie ze sobą podbój kosmosu? Eksperci mówią m.in. o:

  1. Wykrywaniu przecieków wody w instalacjach naziemnych.

  2. Wykrywaniu wycieków gazu.

  3. Dostarczaniu, za pomocą konstelacji satelitów, Internetu (OneWeb).

  4. Przewidywaniu trzęsień ziemi i fal tsunami.

  5. Wsparciu rolnictwa. Np. opolskie https://www.yellowai.co/pl/index.html to algorytmy służące analizie upraw rzepaku, wykorzystujące sztuczną inteligencję. Dzięki temu możliwe jest prognozowanie kwitnienia z kilkudniowym wyprzedzeniem, wskazanie obszaru z największą ilością upraw, przedstawienie danych statystycznych w formie graficznej. YellowAI wykorzystuje zdjęcia satelitarne przedstawiające ziemię w różnych spektrach.

  6. Analizie składu atmosfery i walka ze smogiem. Rozwiązanie firmy Future Processing pn. DiscovAir (https://www.discovair.pl), pomaga walczyć ze skutkami smogu. DiscovAir wykorzystuje do wizualizacji zanieczyszczenia atmosfery m.in. dane pozyskane z satelity Sentinel-5P dzięki realizowanemu w Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) programie Copernicus. Dane satelitarne pomagają w korelacji Benzo(a)pirenu (BaP) z pyłami zawieszonymi PM10 i PM2.5. BaP jest jednym z najbardziej toksycznych składników smogu.

* Program kosmiczny Intuition-1 konsorcjum FP Space

Śląskie konsorcjum FPSpace (Future Processing, FPInstruments oraz KPLabs), https://fpspace.com/, pracuje nad misją kosmiczną Intuition-1. Jej celem jest przeprowadzenie obserwacji Ziemi z wykorzystaniem satelity wyposażonym w instrument hiperspektralny i zaawansowane przetwarzanie danych na pokładzie wykorzystujące głębokie sieci neuronowe. Będzie to pierwszy na świecie satelita o mocy przetwarzania pozwalającej na segmentację obrazów hiperspektralnych na orbicie. Intuition-1 będzie satelitą klasy 6U, w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 10x22x36 cm, a jego waga w przybliżeniu wyniesie 10 kg. Zostanie w nim umieszczona specjalistyczna kamera o rozdzielczości spektralnej w zakresie światła widzialnego i bliskiej podczerwieni. Dzięki podzieleniu tego pasma na 150 kanałów będzie można uzyskać zdecydowanie więcej informacji w stosunku do aktualnie istniejących na rynku instrumentów, które oferują ich jedynie 40. Zwiększona liczba kanałów pozwoli na podniesienie jakości wykonywanych zdjęć satelitarnych, a segmentacja obrazów na pokładzie satelity – na skrócenie czasu reakcji na zdarzenia, które chcemy monitorować. Dane przetworzone w ten sposób znajdą zastosowanie w wielu sektorach, takich jak:

  • Rolnictwo: klasyfikacja pokrycia gruntów, prognoza plonów, mapy upraw, mapy gleb, detekcja chorób roślin, śledzenie biomasy, mapowanie chwastów.

  • Leśnictwo: klasyfikacja lasów, określanie gatunków i stanu zdrowia lasów, planowanie zalesiania.

  • Ochrona środowiska: mapy emisji zanieczyszczeń, mapy zanieczyszczeń wód i gleby, zarządzanie i analiza zagospodarowania gruntów.

  • Górnictwo i geologia: klasyfikacja pokryć gruntowych, tworzenie map rozkładu minerałów, monitoring obszarów kopalnianych i pokopalnianych, wykrywanie zanieczyszczeń przedostających się do wód i gruntu, możliwość detekcji na postawie sygnatury spektralnej metali ciężkich takich jak kadm, ołów i arsen.

  • Obronny: identyfikacja obszarów terenu modyfikowanych przez człowieka, odróżnienie tych obszarów od środowiska naturalnego

Satelita Intuition-1 trafi na niską orbitę okołoziemską (LEO), planowany czas wystrzelenia to 2022 rok.

PW-Sat2 – czwarty polski satelita

Satelita PW-Sat2 trafi na orbitę synchronizowaną słonecznie o wysokości ok. 575 km. Start planowany jest na 19 listopada 2018 r. z bazy Vandenberg w Stanach Zjednoczonych. Satelita PW-Sat2 ma kształt prostopadłościanu o wymiarach 10x10x22 cm, wewnątrz którego zamontowano żagiel deorbitacyjny i czujnik Słońca. Studenci zaprojektowali również strukturę satelity. Nad pracą całego satelity będzie panował komputer pokładowy z oprogramowaniem stworzonym przez programistów Future Processing. Dwie kamery zarejestrują otwarcie żagla, a sygnały radiowe nadawane z systemu komunikacji będą mogli odbierać radioamatorzy z całego świata. Stan satelity internauci będą mogli śledzić w aplikacji zbudowanej przez SoftwareMill.

Studenci Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa, Wydziału Mechatroniki i Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej pracowali nad satelitą w cleanroomach (miejsce o podwyższonej czystości i kontrolowanych parametrach, o znikomej ilości zanieczyszczeń typu: pył, kurz, opary chemiczne) Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz dzięki JM Rektorowi PW w Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii CEZAMAT. Wcześniej przez wiele miesięcy projektowali i rozwijali swoje rozwiązania w Centrum Zarządzania Innowacjami i Transferem Technologii Politechniki Warszawskiej. Wraz z firmą SoftwareMill stworzyli narzędzie do analizy i prezentacji danych odebranych z satelity, które będzie dostępne dla internautów i radioamatorów. Współpracowali z takimi firmami jak OMAX Polska, EC Test Systems czy Astronika. Studenci podczas swoich prac uzyskali nieocenioną pomoc od PGNiG S.A., Instytutu Lotnictwa i Agencji Rozwoju Przemysłu. Swojego wsparcia podczas rozwoju projektu udzieliły firmy takie jak Polska Grupa Zbrojeniowa, ABM Space, Piasecka&Żylewicz, Weil, Komes, Spacive, Rapid Crafting czy Ltt.

Więcej o projekcie można przeczytać na stronie: http://pw-sat.pl/.

Intensywny listopad w polskim sektorze kosmicznym

W listopadzie - oprócz wyniesienia satelity PW-Sat2 na orbitę - będą miały miejsce również inne bardzo ważne wydarzenia związane z polskim sektorem kosmicznym (https://polsa.gov.pl/wydarzenia/13-ostatnie/811-intensywny-listopad-w-polskim-sektorze-kosmicznym). Na pokładzie tej samej rakiety Falcon9 znajdą się satelita ICEYE-X2 oraz satelita ESEO/S-50 zrealizowany w ramach programu edukacyjnego Europejskiej Agencji Kosmicznej, dla którego system telekomunikacyjny został przygotowany na Politechnice Wrocławskiej.

26 listopada 2018 r. na Marsie wyląduje sonda InSight NASA, na pokładzie której znajduje się urządzenie penetrujące grunt marsjański z mechanizmem opracowanym i wykonanym w Polsce przez firmę Astronika ze wsparciem krajowych przedsiębiorstw i instytutów naukowo-badawczych. Również w drugiej połowie listopada 2018 r. na poligonie w Drawsku planowane jest wystrzelenie na wysokość 15 km prototypu rakiety suborbitalnej przygotowanej przez polskie przedsiębiorstwo SpaceForest – jednej z 2 rakiet konstruowanych w Polsce, która podczas lotów do granicy kosmosu może umożliwić w przyszłości testowanie technologii i prowadzenie badań w stanie mikrograwitacji. Dobiegają końca negocjacje prowadzone przez Polską Agencję Kosmiczną agencję w sprawie dołączenia Polski do Europejskiego Konsorcjum SST (Space Surveillance and Tracking). Członkostwo w konsorcjum umożliwi polskim podmiotom udział w przedsięwzięciach finansowanych ze środków Unii Europejskiej, których budżet w bieżącej perspektywie finansowej wyniesie prawie 100 mln euro. Agencja finalizuje również prace analityczne nad wynikami badania ankietowego dotyczącego zapotrzebowania polskiej administracji publicznej na wykorzystanie danych satelitarnych, zrealizowanego przez PAK w ramach projektu Sat4Envi.

Listopadowym wydarzeniom krajowego sektora kosmicznego towarzyszy kampania informacyjna pod hasłem „Poland in Space – kosmiczny listopad” realizowana przy wsparciu Polskiej Agencji Kosmicznej oraz Ministerstwa Przedsiębiorczości i Technologii.

Listopadowe osiągnięcia polskich podmiotów wpisują się w kierunki rozwoju wyznaczone przez Polską Strategię Kosmiczną przyjętą przez rząd w 2017 r. Polska branża kosmiczna liczy obecnie około 50 podmiotów, w większości z sektora MŚP, których działalność koncentruje się na obszarze technologii satelitarnych i kosmicznych. Dla kolejnych ponad 100 podmiotów projekty w tego obszaru stanowią tylko fragment prowadzonej aktywności. Dynamiczny rozwój tej branży rozpoczął się wraz z dołączeniem Polski do Europejskiej Agencji Kosmicznej w listopadzie 2012 r. Polskie przedsiębiorstwa i instytuty naukowo-badawcze efektywnie wykorzystały 6 lat członkostwa naszego państwa w ESA. Zrealizowały lub realizują dla europejskiej agencji około 330 kontraktów o łącznej wartości ponad 100 mln euro, biorą udział w prestiżowych misjach kosmicznych ESA, takich jak: Rosetta - na kometę 67P/Czuriumow-Gierasimienko, Cassini-Huygens – na Tytana, księżyc Saturna, Proba 3 – badająca zewnętrzną warstwę atmosfery słonecznej, ExoMars2016 czy JUICE – do księżyców Jowisza. W kraju rozwijają się kosmiczne specjalizacje, takie jak: robotyka, optoelektronika, systemy mikrosatelitarne i integracja małych satelitów czy rakiety suborbitalne.

Działania te ma wspierać Krajowy Program Kosmiczny – dokument wykonawczy Polskiej Strategii Kosmicznej, nad opracowaniem którego pracuje Polska Agencja Kosmiczna. Celem programu jest budowa w Polsce kompetencji umożliwiających zabezpieczenie krajowych potrzeb w zakresie technologii satelitarnych oraz rozwój potencjału podmiotów tworzących narodowy sektor kosmiczny i ich konkurencyjności na rynku międzynarodowym. Trwają obecnie konsultacje Krajowego Programu Kosmicznego na lata 2019-2021, a gotowy dokument zostanie przekazany do akceptacji Prezesa Rady Ministrów do końca 2018 r.

1 https://brycetech.com/downloads/Global_Space_Industry_Dynamics_2017.pdf

2 https://www.zerohedge.com/news/2017-11-13/bank-america-what-700-quadrillion-could-buy-you-today

3 https://eurospace.org/wp-content/uploads/2018/06/eurospace-facts-and-figures-2018-press-release-final.pdf

4 https://www.cnbc.com/2017/10/31/the-space-industry-will-be-worth-nearly-3-trillion-in-30-years-bank-of-america-predicts.html oraz https://spacenews.com/a-trillion-dollar-space-industry-will-require-new-markets/

5 https://brycetech.com/downloads/Global_Space_Industry_Dynamics_2017.pdf

6 https://twitter.com/SpaceWorksSEI/status/1027261924306771968

Używamy plików cookies, aby ułatwić Ci korzystanie z naszego serwisu oraz do celów statystycznych. Jeśli nie blokujesz tych plików, to zgadzasz się na ich użycie oraz zapisanie w pamięci urządzenia. Pamiętaj, że możesz samodzielnie zarządzać cookies, zmieniając ustawienia przeglądarki. Więcej informacji w naszej polityce prywatności.