Научници су деценијама покушавали да утврде најмањи број сателита који би могли да виде сваку тачку на Земљи. Ово је питање дијелом мотивирано растућим проблемом свемира, али и обзиром трошкова и ефикасности. До средине 1980-их, истраживач Јохн Е. Драим предложио је решење овог проблема у низу студија, тврдећи да је сазвежђе са четири сателита било све што је било потребно.
На жалост, његово решење у то време једноставно није било практично јер би била потребна огромна количина погонског средства за одржавање сателита у орбити. Али захваљујући недавној колаборативној студији, тим истраживача је пронашао праву комбинацију фактора који омогућавају четверо-сателитску констелацију. Њихова открића могла би потакнути напредак у телекомуникацијама, навигацији и даљинском откривању, а истовремено ће смањити трошкове.
Студија која описује њихове налазе недавно се појавила у часопису Натуре Цоммуницатионс а водио га је Патрицк Реед, професор грађевинарства и заштите животне средине на Универзитету Цорнелл. Риду су се придружили инжењери и научници из Аероспаце Цорпоратион и Калифорнијског универзитета у Давису, уз подршку коју пружа Национална научна фондација (НСФ).
Да би се позабавили питањем како задржати функционалну констелацију са минималним бројем сателита, тим је размотрио све факторе због којих ће сателити током времена деорбити. Ту спадају Земљино гравитационо поље, атмосферски повлачење, гравитациони утицај Месеца и Сунца и притисак сунчевог зрачења. Како је Реед објаснио:
„Једно од занимљивих питања које смо имали било је да ли заправо можемо трансформисати те снаге? Уместо да деградирамо систем, можемо ли га заправо преокренути тако да сазвежђе скупља енергију из тих сила и користи их за активно управљање собом? "
Колаборативна студија објединила је експертизу Аероспаце Цорпоратион у области врхунске астрофизике, оперативне логистике и симулације са Реед-овом сопственом експертизом у алатима за претраживање рачунара заснованим на АИ. Тим се такође ослањао на суперкомпјутер Блуе Ватер-а на Универзитету у Илиноису како би прошао кроз стотине хиљада могућих орбита и комбинација пертурбација.
Као што је Лаке А. Сингх, директор система за одељење Будуће архитектуре корпорације Аероспаце, објаснио је:
„Употребили смо експертизу Аероспаце дизајна за сазвежђе са Цорнелловим вођством у интелигентној аналитичкој претраживању и открили оперативно изведиву алтернативу дизајну сазвежђа Драим. Ови дизајни сазвежђа могу да дају значајне предности пројектантима мисија у погледу концепата на геостационарним орбитама и шире. "
Временом, тим је успео да сузи свој дизајн сазвежђа сведе на два модела. У једном, сателити би могли орбитирати током 24 сата и достићи 86% глобалну покривеност. С друге стране, сателити ће орбитирати током 48 сати и достићи 95% покривеност. Иако су обојица постајала стидљива од 100%, тим је открио да ће жртвовање мале маргине покривања довести до значајног компромиса.
То укључује могућност искориштавања више енергије из исте гравитационе и сунчеве радијације која би обично отежала контролу сателита и проузроковала њихов распад. Поред тога, сателитски оператори би могли да контролишу где ће се појавити празнине у покривању и то би трајало највише 80 минута дневно. Као што је Реед рекао, ова понуда је вредна:
„Ово је једна од оних ствари где би тежња за савршенством заправо могла да заустави иновацију. И заправо се не одричете драматичног износа. Можда постоје мисије у којима вам апсолутно треба покривање свуда на Земљи, а у тим случајевима, само ћете морати да користите више сателита или умрежених сензора или хибридних платформи. "
Остале предности ове врсте пасивне сателитске контроле укључују начин на који би потенцијално могао продужити животни век констелације са 5 на 15 година. Такође би им требало мање погонског горива и могли би да лебде на већим висинама, смањујући тако ризик од удара у свемирске летелице и друге орбите. Али највећа продајна тачка је колико би се ово постављање могло упоредити са конвенционалним сателитским констелацијама.
То га чини посебно привлачним за нације или комерцијалне ваздухопловне компаније које немају потребна финансијска средства за постављање великих констелација.
„Чак и један сателит може коштати стотине милиона или милијарди долара, у зависности од тога који су сензори на њему и која је његова сврха. Дакле, имати нову платформу коју можете користити у постојећим и новонасталим мисијама прилично је уредно. Постоји пуно потенцијала за даљинско истраживање, телекомуникације, навигацију, сензор велике фреквенције и повратне информације широм простора и то се развија врло брзо. Вјероватно постоје све врсте апликација које би могле имати користи од дуговјечне, самоприлагодљиве сателитске констелације са готово глобалном покривеношћу. "
Ова студија не само да решава текуће питање везано за сателитску покривеност и одржавање сазвежђа. Такође се односи на напредак у телекомуникацијама, навигацији и даљинском откривању. У блиској будућности безбројни сателити биће послати у свемир да обезбеде сателитски интернет (СпацеКс-ово сазвежђе Старлинк), спроведу научне експерименте и надгледају Земљину атмосферу и површину.
Између ове и сродне забринутости за свемирске остатке, моћно ће се учинити више са мање (и за мање новца)!
