Polskie wojsko ma już cztery satelity. „Armia bez obserwacji z kosmosu jest ślepa”

Całą tę konstelację dla polskiego wojska udało się zbudować i wynieść na orbitę w rok.

— Nawet mniej niż rok, bo od podpisania umowy z Ministerstwem Obrony Narodowej na trzy satelity do ich wyniesienia na orbitę minęło 10 miesięcy. Niedawno umieściliśmy na orbicie także czwartego satelitę — pierwszego z opcji zawartej w kontrakcie.

Rozumiem, że przynależność do klubu państw z własnymi satelitami to prestiż. Ale co jeszcze?

— Bezpieczeństwo. Polskie wojsko od lat dostaje wiele zdjęć i informacji wywiadowczych od sojuszników, m.in. w ramach sojuszu NATO, ale własne zasoby rozpoznawcze to zupełnie co innego. Pozyskiwanie takich obrazów z zewnątrz trwa dłużej, zawsze może się okazać, że satelita patrzy nie dokładnie tam, gdzie byśmy chcieli, albo dane są już w jakiś konkretny sposób obrobione, niepełne. A współczesna armia bez obserwacji z kosmosu jest ślepa i nie potrafi reagować z odpowiednim wyprzedzeniem. Dobitnie pokazała to wojna w Ukrainie.

„Kto swoje nosi, nikogo nie prosi”.

— Sami możemy decydować, jaki obszar i kiedy chcemy obserwować, poza tym my też możemy dzielić się naszymi obserwacjami z sojusznikami. To nas stawia w zupełnie innej pozycji.

Co nam daje taka trójka czy teraz już czwórka satelitów? Rok temu założyciel waszej firmy Rafał Modrzewski wyjaśniał mi, że im więcej ich się ma, tym więcej można zobaczyć, bo taki satelita nie wisi nad konkretnym punktem, tylko co jakiś czas nad nim przelatuje.

— W naszym żargonie to się nazywa rewizyta — im więcej satelitów na orbicie, tym rewizyty mogą być częstsze, czyli zdobywamy dane częściej, a to się przekłada na większą świadomość sytuacyjną. Trzy satelity to dopiero początek drogi, w kontrakcie zawarte są opcje, a Ministerstwo Obrony mówi jasno, że budowa zdolności satelitarnego rozpoznania to jeden z priorytetów.

Pieniędzy nie powinno zabraknąć, bo w samym programie SAFE przewidziano ponad 13 mld zł na program kosmiczny. Ile możemy takich satelitów wystrzelić? Wystarczy 20, żeby obserwować wszystko, co się rusza?

— Nie ma żadnego górnego limitu, ale przy 20 rewizyty mogłyby się odbywać z częstotliwością mniej więcej co godzinę, a to już daje świadomość sytuacyjną na dużym poziomie.

Bo nie jest tak, jak pokazuje nam Hollywood, że satelita wisi nad konkretną lokalizacją i na życzenie wywiadu pokazuje obraz na żywo?

— Satelity na niskiej orbicie (LEO) krążą wokół Ziemi. Pełna orbita to około 90 minut. Są oczywiście satelity wiszące nad konkretnym punktem, czyli krążące z szybkością zsynchronizowaną z ruchem obrotowym Ziemi, ale mowa tu na przykład o satelitach komunikacyjnych na tzw. orbicie geostacjonarnej, czyli 35 tys. km. LEO to wysokość rzędu 500, 1000 km. Satelity obserwacyjne na ogół lepiej sprawdzają się bliżej Ziemi, chyba że mówimy na przykład o satelitach meteorologicznych.

To jest ta sama orbita, po której krążą komunikacyjne Starlinki?

— Tak, to najbardziej zatłoczona warstwa okołoziemska. Kiedyś satelity były drogie, więc było ich niewiele. Wtedy konstelacja trzech satelitów dawała bilet wstępu do elitarnego klubu. Teraz mówimy raczej o konstelacjach rzędu kilkudziesięciu urządzeń, a prywatne firmy potrafią wynosić ich tysiące. Dawniej monitorowano głównie obiekty o dużym znaczeniu strategicznym, satelita przelatywał nad nimi np. raz w tygodniu albo raz na dobę. A dziś możemy obserwować znacznie więcej miejsc i kontrolować je nawet kilka razy dziennie. To oczywiście oznacza znacznie więcej danych do przeanalizowania, ale też szansę na wyciągnięcie znacznie większej ilości informacji.

I to nie muszą być informacje wyłącznie militarne? Bo wprawdzie sprzęt zamówiło wojsko, ale dopóki nie ma działań wojennych ani frontu, który trzeba stale obserwować, można by wykorzystywać je do monitorowania np. rzek czy pożarów w lasach?

— Obserwacja satelitarna to jedna z technologii podwójnego zastosowania, czyli takich, które można wykorzystać także w celach cywilnych, ale o tym już będzie decydować wojsko, bo sprzęt oddajemy całkowicie w ręce armii. Obserwacją i nadzorem nad satelitami zajmuje się ARGUS, czyli Agencja Rozpoznania Geoprzestrzennego i Usług Satelitarnych. Tam na pewno specjaliści mają co robić. Krótko mówiąc, trzeba regularnie obserwować różne obszary zainteresowania, żeby na tej podstawie wyciągać wnioski na temat ewentualnego zagrożenia. Satelity mogą też pomagać w budowaniu precyzyjnych modeli 3D danego terenu. To właśnie dzieje się teraz w Ukrainie. Dzięki takim precyzyjnym mapom 3D łatwiej jest się poruszać np. dronom.

Ile właściwie „waży” takie jedno zdjęcie satelitarne?

— Im większa rozdzielczość, tym więcej danych, liczonych w ­gigabajtach.

Mnóstwo danych do przesłania, a okienko kontaktowe z naszą polską anteną pojawia się raz na jakiś czas. Aż by się prosiło, żeby do transferu wykorzystywać także inne anteny i potem jakoś łączyć te kawałki komunikacji w pakiety dla klienta…

— Opracowaliśmy własny system monitoringu i kolejkowania zadań sterowania. Operatorzy widzą na ekranach, czym zajęty jest satelita w danej chwili, i mogą planować mu kolejne aktywności. Interfejs w czytelny sposób prezentuje bieżący status urządzenia, w tym trwające kontakty ze stacjami naziemnymi czy manewry orbitalne, a także listę zaplanowanych operacji do wykonania przy kolejnych przelotach, takich jak rejestrowanie zdjęć czy przesyłanie danych na Ziemię. Podczas najbliższej łączności z anteną satelita odbiera przygotowaną kolejkę i następnie ją realizuje.

Mamy już na orbicie grupę satelitów, przysyłają na Ziemię gigantyczne ilości danych. Co się z tym dalej dzieje?

— Pałeczkę przejmuje ARGUS, która jest dysponentem satelitów i odpowiada za analizę zdjęć. To jej pracownicy będą budować bibliotekę obrazów i to oni będą decydować, co chcemy w danej chwili obserwować.

Z waszej strony internetowej wiem, że maksymalna rozdzielczość takiego zdjęcia to 25 cm. Da się zobaczyć jeszcze więcej i dokładniej czy fizyka gdzieś stawia granice?

— Nasz satelita czwartej generacji ­potrafi już dziś zejść do rozdzielczości 16 cm. Oczywiście, można dalej rozwijać sensor lub konkretne podzespoły, ale to wiąże się z kolejnymi decyzjami — większy pobór mocy na ogół oznacza większą masę, a to przekłada się na kolejne decyzje itd. W pewnym momencie pojawia się więc zupełnie inne pytanie: czy aż tak duży detal jest komuś realnie potrzebny.

To, że będziemy w stanie dostrzec rysę na błotniku czołgu, nie jest aż tak istotne, jak sama obecność tego czołgu w danym miejscu.

— Otóż to. W większości zastosowań w zupełności wystarcza rozdzielczość rzędu kilku metrów, a taka obniżona rozdzielczość daje nam możliwość obserwacji o wiele większego obszaru. Kiedy natomiast na tak szerokim kadrze zauważymy coś, co nas szczególnie interesuje, możemy wykonać kolejne, znacznie bardziej precyzyjne zobrazowanie. Możemy na przykład monitorować ruch morski i sprawdzić sytuację w detalu, gdy dostrzeżemy coś niepokojącego, albo podejrzeć co się dzieje w lesie.

Las nie przeszkadza w obserwacji?

— Obiekty stworzone przez człowieka wyglądają zupełnie inaczej niż te stworzone przez naturę. O ile w przypadku satelity optycznego przez liście nie zobaczymy nic, o tyle wiązka radaru SAR jest czasem w stanie pokazać, czy pod listowiem nie kryje się coś twardszego, lepiej odbijającego sygnał.

Operowania tymi satelitami trzeba się nauczyć, tak jak trzeba wyszkolić pilota myśliwca lub operatora drona?

— Oczywiście, jest to narzędzie, które wymaga przeszkolenia. System dla polskiego wojska został już wdrożony i szkolenia były częścią tego procesu. Teraz wojskowi z ARGUS sami są w stanie operować satelitami. Dostali od nas cały wymagany sprzęt, który działa w ich centrum operacji satelitarnych.

Ale pewnie nie tylko tam, bo taki system powinien być zdublowany?

— Pomidor.

I od tej pory wojskowi muszą sobie radzić sami?

— Przekazaliśmy kluczyki, kontrola wojska jest w pełni suwerenna. Ale oczywiście zapewniamy wsparcie techniczne satelitów.

Jaka jest trwałość takiego urządzenia?

— Kosmos to bardzo wrogie środowisko, więc zwykle szacuje się ją na kilka lat — ale jeden z naszych pierwszych satelitów, wyniesiony w 2018 r., nadal działa i wykonuje zadania. A trzeba pamiętać, że muszą one borykać się z promieniowaniem czy zmianami temperatury. Przed startem staramy się jak najwięcej sprawdzić na Ziemi, ale symulacje to jedno, a rzeczywistość to co innego. Nie wiemy, jak urządzenia zareagują na wstrząsy podczas startu, więc już na orbicie musimy przeprowadzić dokładne testy, rozłożyć anteny, panele słoneczne, przetestować wszystkie podsystemy, elektronikę.

Loteria jak podczas narodzin: albo dziecko będzie zdrowe, albo nie.

— Bywa i tak. Porażki się zdarzają, choć dzięki szczęściu i coraz dojrzalszym procesom od jakiegoś czasu udaje nam się ich unikać. Myślę, że SpaceX w systemie Starlink też zakłada jakiś odsetek strat. Nam idzie całkiem nieźle.

A ile sztuk liczy wasza konstelacja satelitów?

— Dokładnej liczby nie podajemy, ale od 2018 r. mamy na koncie ponad 70 wyniesień na własne potrzeby i dla klientów, więc to największa tego typu konstelacja radarowa. Flotę trzeba modernizować — z każdą kolejną generacją satelitów możliwości znacząco rosną: postępuje miniaturyzacja, przybywa mocy obliczeniowej, dojrzewają nasze technologie. Dlatego każde kolejne wyniesienie w naturalny sposób podnosi poziom całej konstelacji.

Ile satelitów krąży na niskiej orbicie?

— Do niedawna ich liczba utrzymywała się na poziomie około 2 tys., ale od pewnego czasu szybko ich przybywa i teraz mówimy o kilkunastu tysiącach. Największym operatorem jest Starlink, który ma już ponad 10 tys. satelitów. Prywatne firmy takie jak Planet Labs (około 200 satelitów) czy nasza były rzadkością. Teraz będzie ich coraz więcej.

Pod koniec kwietnia zaczęła wam rosnąć na orbicie także polska konkurencja: pierwszego własnego satelitę SAR wyniosła spółka Eycore.

— Konkurencja dopinguje nas do dalszych wysiłków, więc możemy się tylko cieszyć.

Konkurencji będzie wam przybywać, bo po dekadach stagnacji wyścig kosmiczny zaczął przyspieszać.

— Dzięki SpaceX i jego rakiecie Falcon 9 kosmiczne loty transportowe stały się o wiele częstsze i tańsze. Cena kilograma wynoszonego na orbitę w ciągu ostatnich pięciu lat spadła bardzo mocno, choć przez niesamowity popyt znów zaczęła lekko rosnąć. Do tego zmienił się sposób, w jaki powstają innowacje — dziś nie potrzeba już tysięcy inżynierów, a to przekłada się na obniżone koszty rozwoju i budowy satelitów. Dzisiaj w zasięgu wszystkich państw są konstelacje liczące nawet kilkadziesiąt czy kilkaset urządzeń.

Można pokazać taki projekt i kosztorys nikogo nie przyprawi o zawał serca?

— Tak, bo kiedyś to były miliardy euro czy dolarów rozłożone na lata. Dziś znacznie mniej. Tempo realizacji takich projektów przyspiesza — w niecały rok od podpisania umowy z MON umieściliśmy na orbicie cztery satelity.

O jakim urządzeniu w ogóle mówimy?

— To kompaktowa konstrukcja, z której po dotarciu na orbitę rozkładają się panele słoneczne i antena radarowa. Wewnątrz znajduje się cały szereg podsystemów odpowiedzialnych między innymi za przetwarzanie obrazu, manewrowanie na orbicie i komunikację z Ziemią. Taki satelita ważący 150 lub 200 kg ma praktycznie możliwości urządzenia, które kiedyś ważyło tonę i kosztowało 300 mln dol.

15 tys. satelitów na jednej orbicie to prawie jak godziny szczytu na drogach w Bombaju. Jak zapanować nad tym tłokiem w kosmosie?

— Wbrew pozorom to nie taki wielki problem. W Warszawie jest więcej samochodów stłoczonych na znacznie mniejszej powierzchni, a jakoś udaje się jeździć. Na Ziemi samochody poruszają się na płaszczyźnie, a w kosmosie dochodzi jeszcze trzeci wymiar — satelity mogą manewrować wokół własnej osi i zwykle wyposażone są też w napęd, dzięki któremu można korygować pozycję. Obiekty na orbicie są monitorowane non stop i jeśli dostajemy alert, że zbliża się inny satelita czy kosmiczny śmieć, wystarczy minimalnie skorygować kurs. Operatorzy satelitów są bardzo na to wyczuleni i do kolizji raczej nie dochodzi.

Czy strzelanie do satelitów to realne zagrożenie?

— Rosjanie próbowali takich eksperymentów z zestrzeliwaniem satelitów na niskiej orbicie, ale na pewno nie tylko Rosja o tym myśli. Przez jedne kraje domena kosmiczna traktowana jest jako obszar operacyjny i badawczy, przez inne — jako pole walki. Wiemy, że Amerykanie też mają zdolności do takich uderzeń na orbicie. Czy są w stanie robić to Chińczycy i inne kraje? To tylko spekulacje, dopóki ktoś tego nie przetestuje. Ale to bardziej pokazówka, bo rosyjskie testy dość dobrze wyreżyserowano, żeby uzyskać precyzyjne trafienie. W praktyce to nie takie proste. No i efekt jest wątpliwy, bo co z tego, że z 10 tys. Starlinków zostanie 9999? Sieć nadal będzie działać.

Jak się przed tym bronić? Wydaje się, że najlepiej mieć na orbicie zapas satelitów.

— Zgadzam się. Nawet jeśli któremuś coś się stanie, system i tak będzie działał, bo jego funkcję przejmą inne urządzenia. Kolejnym systemem obronnym może być dzielenie się zdolnościami obserwacyjnymi czy komunikacyjnymi z sojusznikami. Wyobraźmy sobie, że są cztery kraje, które dzielą się nawzajem swoimi zdolnościami do rozpoznania satelitarnego. Żeby całkowicie „oślepić” któryś z nich, agresor musiałby zaatakować wszystkie cztery. Oczywiście wszystko się może zmienić wraz z rozwojem technologii, ale na razie nie sądzę, by ktoś dysponował statkiem kosmicznym zdolnym do manewrów na orbicie i precyzyjnego niszczenia kolejnych satelitów.

Cztery lata temu nie wyobrażaliśmy sobie wojny toczonej za pomocą dronów, prawda?

— Owszem, ale kosmos stawia dodatkowe wyzwania. Trudno sobie wyobrazić taką walkę z satelitami bez rozbudowanej bazy infrastrukturalnej. Ale czy za 10 lat nie będziemy mieli zaawansowanych baz orbitalnych? Kto wie.