Huidige en Toekomstige Mogelijkheden van Ruimtevaarttechnologie Jack Bosma ESA Inspector General Kooy Symposium Amsterdam 14 April 2010
ESA staat voor Samenwerking 30 jaar ruimtevaart voor Europa ESA conventie met 18 Europese Lidstaten Samenwerking met nationale ruimtevaartagentschappen; in Nederland NSO Vijf Europese vestigingen met ~2000 internationale medewerkers Begroting 3 600 miljoen Euro (2009) Ontwerp en test van 60 satellietsystemen voor de ESA en in opdracht van partner organisaties (bijv. EU en EUMETSAT) 10 wetenschappelijke satellieten in operationele bedrijf voor de ESA Ontwerp van vijf raketsystemen; > 180 2 lanceringen
18 Lidstaten Volledige lidstaten zijn: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Griekenland, Ierland, Italië, Luxemburg, Nederland, Noorwegen, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, Zweden, Zwitserland en het Verenigd Koninkrijk. Canada heeft een bijzonder Samenwerkingsverdrag Hongarije, Roemenië, en Polen zijn «European Cooperating States» Cyprus, Slovenië, Estland en Letland hebben met de ESA recente Samenwerkingsverdragen 3
5
Nederland & ESA ESTEC grootste technische vestiging van de ESA in Noordwijk Projekt management van alle ESA satelliet programma s Technische kernactiviteiten in alle ruimtevaart disciplines door expert ondersteuning, gespecialiseerde laboratoria en test installaties voor 6 ruimtesimulatie
ESTEC Test Center SMOS in LSS Solar space simulator 7 Herschel on Quad Shaker VEGA Fairing in LEAF Acoustic Facility
Nederland & ESA Alle lidstaten doen mee op basis van BNP aan het verplicht «Mandatory» programma (Space Science, technologie, infrastructuur zoals ESTEC laboratoria) Daarnaast kunnen lidstaten vrijwillig deelnemen aan het «Optional» programma: Bemande Ruimtevaart, Exploratie, Aardobservatie, Navigatie,Telecommunicatie, Rakettechnologie. ~ 90% van de ESA begroting wordt met een verdeelsleutel naar gelang de nationale bijdrage teruggegeven aan de nationale industrie georeturn policy, dus ook de Nederlandse ruimtevaart industrie Bovendien heeft Nederland (gebruikers & industrie) toegang tot de door de ESA ontwikkelde technologie en services in ESA programma s waar Nederland meedoet. 8
Ruimtevaart voor Veiligheid Ruimtevaart technologieën en systemen zijn dual m.a.w. kunnen worden toegepast voor civiele en militaire doeleinden ESA is niet direct betrokken bij militaire veiligheid, maar heeft tegenwoordig een samenwerkingsverband met de EU en EDA (European Defense Agency) ESA is reeds lang betrokken bij het gebruik van ruimtevaartsystemen voor Civiele Veiligheid en heeft een leidende rol bij de ontwikkeling van twee belangrijke multi-gebruiker initiatieven: GMES en Galileo 9
EU ESA Cooperative Programmes Resolutie voor Europese Ruimtevaart Politiek ondertekend in mei 2007 door 29 Europese staten (17 ESA lidstaten en 27 EU lidstaten) toegang tot technologieën, systemen en capaciteiten voor onafhankelijkheid en samenwerking GALILEO: Een ESA en EU gemeenschappelijk Europees satelliet navigatiesysteem GMES: Een ESA/EU initiatief voor Veiligheid en Milieu (Global Monitoring for the Environment and Security) 10
Beschikbare Ruimtevaart Toepassingen voor Civiele & Militaire Veiligheid Aardobservatie Meteorologie Telecommunicatie Data Relay Services Positionering en Navigatie Bescherming van Ruimte Infrastructuur Integratie van Systemen Algemene Technologie 11
Aardobservatie Verkennen op wereldwijde schaal of in regionale crisisgebieden Met een aangepaste resolutie van zeer hoog tot laag in spectraal bereik van ultraviolet, visueel tot Ver-Infrarood Idem dito radar beelden dag en nacht en in alle weersomstandigheden Regelmatige data verversing door gebruik van lage baan polaire LEO satellieten maar tevens door geo-relay (EDRS) van lokale informatie van UAV Volgende stap ook hoge resolutie door geo-synchrone satellieten (altijd over dezelfde plek bijv. Europa-Afrika of Centraal Azië) Van belang frequente updates en beveiligde communicatie kanalen Data restrictie capaciteit; afhankelijk van crisisgebied en partners 12
Aardobservatie 13
GMES: ESA Ruimtevaart Component; Sentinel Satellieten - De S van GMES staat voor Security of Veiligheid -GMES is een geïntegreerd systeem gebaseerd op satelliet en grond waarnemingen -Gebruikt Europese en nationale waarnemingssystemen van publieke en commerciële sector -Beschikt over optische en radar waarnemingen van < 1 m tot 1 km plaatselijke resolutie -Volgende stap MNT technologie voor sensoren op UAV voor lokale waarnemingen Sentinel 1 SAR imaging All weather, day/night applications, interferometry 2012, 2014+ Sentinel 2 Multispectral imaging Land applications: urban, forest, agriculture,.. Continuity of Landsat, SPOT 2013, 2014+ Sentinel 3 Ocean and global land monitoring Wide-swath ocean colour, vegetation, sea/land surface temperature, altimetry 2013, 2014+ 14 Sentinel 4 Geostationary atmospheric Atmospheric composition monitoring, transboundary pollution Sentinel 5 and Precursor Low-orbit atmospheric Atmospheric composition monitoring 2018 + 2014, 2020
Telecommunicatie Satelliet technologie geeft veilige hoge snelheid communicatie overal ter wereld Snelle ontplooiing van infrastructuur ter ondersteuning van personeel ter plekke Geo Satelliet geeft capaciteit voor telecommunicatie en dataverwerking van waarnemingen over lokale operaties naar Europese hoofdkwartier en vv (LEO satellieten, UAVs etc..) Support voor lokale search & rescue 15
ESA Telecommunicatie Projecten (1/2) Alphabus grootste Europese geo-platform voor multi-applicaties; eerste missie Alphasat mobiele telecommunicatie, lancering in 2012. Small GEO medium geo-platform voor telecommunicatie maar ook aangepast voor aardobservatie Hylas Highly Adaptable Satellite project; voorbeeld voor geo-satelliet met flexibele breedband ontplooiing 16
ESA Telecommunicatie Projecten (2/2) EDRS European Data Relay Satellite system, gepland 2012. Onafhankelijk Europees systeem voor snelle data verwerking van lokale waarnemingen naar eindgebruikers Iris nieuwe air-to-ground telecommunicatie systeem voor luchtvaart verkeersmanagement, satellietoplossing voor EU Single European Sky Space Based Maritime AISmaritieme veiligheid, scheepsverkeer, beveiliging territoriale wateren 17
ESA Space Surveillance ESA s Space Situational Awareness Programme voorziet in een Europese capaciteit ter: - bescherming van Europese ruimte structuur - nakoming van internationale verdragen - ruimteweer/ space debris 18
ESA Technologie & Toepassingen Nieuwste Ontwikkelingen: Gallium Nitiride, submicron technologie, Micro-Nano-Technologie (MNT) Sleutel technologieën voor bijv. telecommunicatie, radarsystemen en navigatie SAR (Synthetic aperture Radar), Altimetrie, Lidar van UV naar IR, passieve microwave / mm-wave sensoren, optische sensoren Bespaart massa, energie en is bestendig tegen harde straling in de ruimte Synergie met defensie toepassingen 19
Conclusies ESA ontwikkelt binnen Europa ruimtevaart systemen voor civiele veiligheid: aardobservatie, meteorologie, telecommunicatie, navigatie en geïntegreerde systemen Dergelijke systemen zijn toepasbaar voor Nederlandse militaire veiligheids doeleinden op nationale niveau en in Europese samenwerkingsverband Strategische ruimtevaart technologie GaN, DSM, MNT wordt reeds ontwikkeld in samenwerkingsverband met EU en EDA Applicaties gebaseerd op satelliet systemen zoals Galileo, GMES, EDRS en SSA zullen in de toekomst een steeds belangrijker rol spelen in militaire veiligheids operaties Uiteindelijke doel blijft een vreedzame samenleving waar internationale samenwerkingsprojecten zoals de ISS een toekomst perspectief bieden 20