Kleine satellieten worden voornamelijk gebruikt om de Noorse territoriale wateren te bewaken. Echter, het toepassingsgebied zal in de toekomst groter worden, en onderzoekers zijn van mening dat Noorwegen over de expertise beschikt om de commerciële kansen die deze bieden te benutten.

Satelliettechnologie:samen met Kongsberg Seatex en het Norwegian Defence Research Establishment (FFI), SINTEF heeft de huidige kleine satellieten geëvalueerd en doet nu aanbevelingen voor nieuwe satellietantennesystemen. Het project wordt gefinancierd door het Norwegian Space Centre.

"In Noorwegen, kleine satellieten zijn met name gebruikt voor de detectie van schepen", zegt Irene Jensen, die onderzoeker is bij SINTEF. "Echter, in gebieden met een hoge dichtheid van schepen, signaalbotsingen worden een probleem. "In dit project hebben we een nieuw type antenne ontwikkeld die de detectie van schepen met 12 procent verbetert", ze zegt.

Van de blootstelling van criminele activiteiten tot visserijmonitoring

Kleine satellieten worden in verschillende maten geproduceerd, maar om voor deze categorie in aanmerking te komen, moeten ze minder dan 500 kilogram wegen. De kleinste staan ​​bekend als nanosatellieten, en kan slechts 1 kilogram wegen.

"De huidige trend naar kleine satellieten is geëvolueerd omdat hun ontwikkelings- en lanceringskosten aanzienlijk lager zijn dan die voor traditionele, grotere orbiters", zeg Jensen. "Het kleine formaat maakt het voor veel landen mogelijk om satellieten met verschillende toepassingen op te sturen - alles van monitoring tot onderwijs, ontwikkeling, en het testen van nieuwe technologie", ze zegt.

De Noorse kustadministratie, de strijdkrachten en de Joint Rescue Coordination Centres behoren tot de organisaties die de door satellieten verzamelde gegevens gebruiken om de Noorse territoriale wateren te bewaken. Bijvoorbeeld, de satellieten worden gebruikt in verband met reddingsoperaties en het toezicht op het scheepvaartverkeer in de Arctische wateren. Andere toepassingen zijn het volgen van olielozingen en schepen die verdacht worden van betrokkenheid bij illegale activiteiten zoals smokkel en milieucriminaliteit.

30, 000 schepen geregistreerd

Noorwegen heeft een voortrekkersrol gespeeld bij de ontwikkeling van technologie voor kleine satellieten. Het Andøya Space Center werkt momenteel aan de uitbreiding van een bestaand lanceerplatform dat wordt gebruikt voor kleine satellieten. Het bedrijf Norske Nammo ontwikkelt een milieuvriendelijke microraket die kleine satellieten in vooraf gedefinieerde banen kan brengen.

"Kleine satellieten kunnen aan veel verschillende toekomstige behoeften voldoen en nieuwe markten openen voor Noorse bedrijven", zegt Jensen. Het meest gebruikte systeem is de eerder genoemde AIS (zie de feiten hierboven). AIS-technologie is verplicht op alle grote schepen en alle passagiersschepen, om aanvaringen van schepen te voorkomen. Het verzendt informatie over de identiteit van een vaartuig, positie, koers en snelheid.

Hoge vatdichtheden

Echter, AIS-dekking met behulp van satellieten levert problemen op in zeegebieden waar hoge scheepsdichtheden resulteren in signaalaanvaringen.

Als onderdeel van dit project, onderzoekers hebben onderzocht hoe ze dit kunnen oplossen door het stralingspatroon van de antenne zo vorm te geven dat de gegevens van de gewenste gebieden worden verbeterd, terwijl gegevens van anderen worden uitgefilterd. De nieuwste generatie AIS-ontvangers, ontwikkeld door Kongsberg Seatex, is uitgerust met vier antenne-ingangen, met als doel een betere dekking te krijgen.

Signaalverwerking wordt verbeterd met behulp van de meest recente AIS-ontvangers, en het gebruik van meerdere antennes zal ervoor zorgen dat meer schepen daadwerkelijk kunnen worden gedetecteerd, en dat elk vaartuig vaker wordt gedetecteerd. "Tijdens het project hebben we een verbetering van de vaartuigdetectie tot 12 procent gemeten in gebieden met een hoge vaartuigdichtheid", zegt Jensen. Het project heeft software gebruikt die door de FFI is ontwikkeld om het systeem te simuleren.

Ideaal voor communicatie in het noordpoolgebied

Momenteel, er zijn veel kleinere vissersvaartuigen en pleziervaartuigen die niet zijn uitgerust met satellietcommunicatiesystemen aan boord. Deze zullen een aanzienlijk betere dekking kunnen krijgen via de VDES-satelliet. VDES is zeer geschikt voor tweerichtingscommunicatie in het Noordpoolgebied, en zal de communicatie zowel gemakkelijker als goedkoper maken.

VDES kan ook fungeren als een gedeeld communicatiekanaal voor man overboord (MOB) alarmen, niet alleen vaartuigen in de omliggende gebieden op de hoogte stellen, maar ook de Joint Rescue Coordination Centres.

“Als onderdeel van dit project, we hebben simulaties gebruikt om aan te tonen dat het mogelijk is om een ​​planair antennesysteem met vier elementen voor VDES te ontwikkelen dat na de lancering niet hoeft uitgevouwen te worden, waardoor het risico van falen in verband met dit proces wordt vermeden", zegt Jensen.

Feiten over kleine satellieten

• Kleine satellieten wegen minder dan 500 kilogram, en zijn ingedeeld in drie groepen:minisatellieten (100-500 kg), Microsatellieten (10-100 kg) en Nanosatellieten (1-10 kg).
• Het meest gebruikte systeem staat bekend als het Automatic Identification System (AIS).
• De eerste Noorse satelliet (AISSat-1) werd in 2010 vanuit India gelanceerd, gevolgd door de identieke AISSat-2, verzonden in 2014 uit Rusland. Er werd verwacht dat ze een levensduur van drie jaar zouden hebben, maar zelfs na zeven jaar, de AISSat-1 blijft goed functioneren en beide kleine satellieten voeren grote taken uit. In de loop van zijn eerste duizend dagen in de ruimte, de AISSat-1 cirkelde meer dan 14 om de aarde, 500 keer, en elke keer nam de 30, 000 schepen die over de hele wereld voeren. De satellieten zijn in polaire banen, ongeveer 600 kilometer boven het aardoppervlak.

Nieuwe satellieten gelanceerd in juli

De NorSat-1- en NorSat-2-satellieten werden in juli gelanceerd als vervanging voor AISSat-1 en AISSat-2. AISSat-3 wordt later dit jaar gelanceerd. De NorSat-satellieten zijn allemaal uitgerust met verbeterde AIS-ontvangers.

NorSat-2 heeft een nieuwe communicatie-eenheid die tweerichtingsdatacommunicatie via satelliet van en naar schepen zal testen. Het nieuwe systeem heet VDES (VHF Data Exchange System) en is een uitbreiding van het AIS-systeem.

Het doel van deze satellieten is om het wereldwijde scheepvaartverkeer te volgen, met bijzondere aandacht voor het noordpoolgebied. Ze zullen ook worden gebruikt om de zon en het ruimteweer te bestuderen.