In data de 12 ianuarie 2006, la centrul spatial ESA s-au primit primele semnale de la satelitul GIOVE-A, lansat pe 28 decembrie anul trecut de pe cosmodromul din Baikonur. Satelitul, plasat la o altitudine de 23,260 km reprezinta primul dintr-o viitoare constelatie de sateliti de pozitionare – cea mai importanta initiativa aero-spatiala europeana din ultimul deceniu, numita Galileo (excluzand Statia Spatiala Internationala, un alt proiect important al ESA).

GIOVE-A are un rol de verificare si testare, pentru faza de validare pe orbita (In-Orbit Validation).

Semnalele transmise de GIOVE-A au fost receptionate de statii terestre aflata in RAL (UK), Bangalore (India) si Kuala Lumpur (Malaesia), care apoi au dat comanda de upload a software-ului pentru computerul de bord, deschiderea panourilor solare si orientarea dupa Soare a satelitului. Satelitul contine tehnologii inovatoare dezvoltate de statele partenere, care trebuiesc testate si calibrate. De asemenea, acest satelit va testa conditiile spatiale specifice in zona de lucru si nivelul de radiatii in principal. Deoarece orbita este destul de inalta, radiatiile sunt mai puternice in aceasta zona.

Galileo este un sistem civil de pozitionare prin satelit, propus de Uniunea Europeana ca o alternativa mai sigura si mai precisa la actualelele sisteme militare (GPS si GLONASS) care si-au dovedit limitarile interente naturii lor (limitari de utilizare civila sau distorsionari in timpul razboaielor din Golf sau in momente de criza), tehnologiei (rezolutie si acoperire care nu mai corespunde cerintelor moderne) si chiar producatorilor, nici unul din sisteme neasigurand o acoperire buna in Europa de Nord datorita pozitionarii fizice a satelitilor, localizati spre zona median centrala in principal.

Avand implicatii in primul rand de ordin economic si social, acest proiect reprezinta viziunea UE asupra viitorului telecomunicatiilor si pozitionarii prin satelit.
Proiectul este si o puternica declaratie de independenta politica pentru UE, care poate oferi oportunitati de afaceri si stimula puternic industriile ce au nevoie de servicii sigure si precise de pozitionare, pentru serviciile de securitate si medicale, etc.

Istorie

Galileo este un proiect paneuropean, conceput de tarile Uniunii Europene si Agentia Spatiala Europeana, si ca orice proiect european s-a nascut greu, dupa mai multe stadii de negocieri si propuneri.

In 1999, Franta, Germania, Italia si U.K. au propus ESA un set de concepte pentru un sistem european civil de pozitionare prin satelit, concepute de echipe de ingineri din fiecare tara.

Dupa alegerea unui proiect castigator, ESA a trebuit sa demareze proiectarea si obtinerea fondurilor necesare, destul de dificil datorita problemelor economice si conjuncturii politce din acel moment. Proiectul parea compromis, dar ajutorul a venit dintr-o parte nesteptata.

Statele Unite au considerat proiectul o amenintare la monopolul asupra sistemelor de pozitionare prin satelit in caz de conflict si au cerut retragerea initiativei europene, in special dupa evenimentele din 9/11 2001 si cresterea amenintarilor asupra intereselor americane.
Acest apel al U.S.A. a avut un efect contrar si se pare ca a fost decisiv pentru obtinerea finantarii proiectului, majoritatea tarilor U.E. considerand aceasta pozitie un argument hotarator pentru continuare; intr-un mod ironic proiectul devine astfel suprafinantat, ESA fiind nevoita sa insiste pentru controlul si eliberarea treptata, conform planului a fondurilor si resurselor necesare proiectului.

Foaia de drum include lansarea a 30 de sateliti in perioada 2006 – 2010, conform unui program complex, in mai multe etape, sistemul devenind functional in 2010 si sub control civil.

Descriere

Ca si dezvoltarile similare GPS si GLONASS, conceptul de baza al unui sistem de pozitionare prin satelit este acelasi cu cel folosit de navigatorii medievali pentru a-si stabili coordonatele geografice pe ocean: timpul.
Fiecare satelit component al unui sistem de pozitionare cuprinde ceasuri de inalta precizie, care transmit semnale cu pozitia si timpul local al satelitului.
Coreland semnale de la mai multi sateliti, un receptor de pe Pamant poate calcula longitudinea si latitudinea cu o precizie deosebita, pana la 10 centimetri in cazul Galileo, si 5 – 10 metri necorectat in cazul GPS sau GLONASS.

Sistemul Galileo este astfel proiectat incat sa ofere o acoperire optima a suprafetei Europei, dar si a restului globului pamantesc. Va fi format din 30 de sateliti pozitionati cate 10 in fiecare plan orbital inclinat la 56 de grade.
Satelitii vor fi plasati pe orbite medii, la 23 222 Km altitudine. Fiecare satelit are o viata medie mai mare de 12 ani, panouri solare de 18.7 m si o masa de 675 Kg.

Datorita conceptiei, in orice punct de pe glob vor fi vizibili 6 – 8 satelitii, permitand o buna orientare si pozitionare. Aceasta vizibilitate crescuta, impreuna cu precizia deosebita a ceasurilor de la bordul satelitilor, asigura eroarea deosebit de mica care se poate atinge cu Galileo.
In plus, sistemul este interconectabil cu GPS si GLONASS pentru o precizie cat mai buna pentru utilizatori.

Instalarea sistemului are programate urmatoarele faze:

• Faza de Proiectare si validare(2001-2005)
  • Consolidarea cerintelor misiunilor;
  • Proiectarea satelitilor si statiilor terestre;
  • Validarea in orbita a sistemului.
• Faza de Implementare (2006-2007)
  • Constructia si lansarea satelitilor;
  • Instalarea completa a statiilor terestre.
• Faza de operare comerciala (din 2008)

In primele faze Comisia Europeana este co-participant, si apoi doar supraveghetor.

Din punct de vedere software, Galileo va oferi 3 servicii de navigatie:

•  Serviciul Deschis (OS), disponibil pentru toata lumea, va functiona in 2 benzi 1164 – 1214 MHz si 1563 – 1591 Mhz, care va oferi o precizie mai mica de 4 metri orizontal si 8 metri vertical. Semnalele sunt separate in frecventa, pentru a compensa erorile datorate ionosferei, si este recomandat pentru servicii comerciale de masa, cum ar fi orientare, servicii pe telefoane mobile sau autoturisme.

•  Serviciul Comercial (CS), criptat, care va fi oferit contra cost si va oferi o precizie mai mica de 1 metru, si chiar mai mica de 10 cm daca se folosesc si statii terestre. Ofera inca doua semnale fata de serviciul deschis, criptate, plus o capacitate limitata de transmitere de informatii (aproximativ 500 b/s), care adauga valoare acestui serviciu.

•  Serviciul Public Regulat si Siguranta Vietii (PRS si SoL), criptate, vor oferi o precizie echivalenta cu cea a Serviciului Deschis, dar cu o protectie sporita impotriva perturbatiilor si cu putere de acoperire maxima. Este destinat utilizatorilor critici (salvare, politie, forte de securitate, autoritati). Aceste semnale sunt transmise pe frecvente separate fata de serviciile OS si CS, pentru a permite blocarea acestora in caz de urgenta (atacuri teroriste, operatiuni militare).

•  Serviciul de Salvare si Cautare(SAR), este contributia Europei la sistemul international COSPAS-SARSAT. Galileo va imbunatatii acest sistem, oferind in plus:

Aceste servicii vor imbunatati considerabil posibilitatile de utilizare ale pozitionarii prin satelit si vor salva vieti prin implicarea in COSPAS-SARSAT.

Tehnologii inovative

Programul Galileo reprezinta o provocare teoretica si practica, impunand probleme de o dificultate deosebita, prin cerintele de precizie si acoperire.
In acest scop, industriile europene implicate au dezvoltat tehnologii si metode inovative, printre care:

• Ceasul atomic cu rubidium
• Ceasul “Passive Hydrogen Maser”

Ceasurile satelitilor sunt esentiale pentru performantele de pozitionare ale sistemului. Aceste ceasuri au o precizie de cateva sute de milionimi de secunda pe zi, fiind printre cele mai precise din lume.

Fiecare satelit va avea 2 ceasuri de aceste tipuri la bord, unul bazat pe rubidium si unul pe Passive Hydrogen Maser, fiind folosite ca referinta pentru datele emise. Ceasurile sunt astfel adaptate ca sa tina cont si de distanta intre satelit si observator, si desi foarte precise, sunt sincronizate la anumite perioade cu ceasuri terestre mult mai precise.

Ambele ceasuri folosesc tehnologii diferite, dar folosesc acelasi principiu fizic – daca fortezi atomii sa sara intre doua nivele cuantice de energie, vor iradia un semnal la o frecventa extrem de stabila si calculabila.
Aceasta frecventa este in jur de 6 GHz pentru ceasul cu Rubidium si in jur de 1.4 GHz pentru cel cu Hidrogen. Frecventa ceasurilor va fi utilizata ca o referinta extrem de precisa pentru celelalte unitati care genereaza semnale GPS. De asemenea, aceste semnale vor fi referinta si pentru ceasurile civile, din receptoarele GPS de la sol.

ESA a ales ceasurile cu Rubidium si Hydrogen Maser pentru ca sunt foarte stabile pentru cateva ore si pentru ca tehnologia poate fi instalata pe un satelit Galileo. Totusi, daca ar merge in continuu fara a fi verificate, si-ar pierde precizia, de aceea au nevoie se fie sincronizate in mod regulat cu o retea de ceasuri de referinta cu o stabilitate mult mai mare, aflata la sol. Acestea sunt bazate pe standardul de frecventa Cesium, care are o stabilitate mult mai buna pe termen lung decat ceasurile bazate pe Rubidium sau Hydrogen maser. Aceasta retea terestra va genera ceea ce se numeste “Timpul de sistem Galileo”.

Ceasurile care vor zbura pe satelitii Galileo sunt primele ceasuri de acest tip produse in Europa, desi astfel de ceasuri sunt utilizate in GPS si GLONASS, dar au o precizie mult mai mica.