北极星地球与太空:基于商业太空的SSA

本文发表于 2023年12月29日 编译自spacenews.com

概述

随着全球对太空可持续性的关注不断加深,北极星地球与太空公司(NorthStar Earth and space)将很快推出一个一流的卫星星座,该星座将通过跟踪太空物体的位置及其行为提供独特的见解,推动跨安全和安保边界的多项决策。这些信息将改善政府和商业太空运营商的决策,并使企业家和监管机构能够为未来的太空任务做出决策,如卫星服务和太空经济的其他创新。

北极星公司总部位于加拿大蒙特利尔,在华盛顿特区和卢森堡市设有子公司。鉴于人们对利用太空经济的好处普遍感兴趣,北极星公司从2012年成立之初就被视为一家全球性公司。除了这些主要中心外,北极星还从加拿大、欧洲和美国投资者那里筹集了超过1亿美元的投资,此外还有将公司业务扩展到亚洲、南亚和澳大利亚的商业合作伙伴关系。北极星现有的业务在从天体动力学到卫星设计、软件工程和图像分析等领域创造了高科技就业机会。其产品设计用于政府和商业客户的近期使用,并有助于推动作为太空经济基础所需的创新新能力。

北极星星座

最早在2024年1月,计划中的24颗北极星卫星中的前四颗将搭载火箭实验室的电子火箭,这是第一个SSA-卫星即服务星座。从这次首次飞行开始,北极星将能够对卫星和附近物体进行持续监测,为安全和安保相关现象的早期检测和预警提供状态向量。

由于北极星在太空中运行,它补充了基于地面的SSA系统,并通过允许更频繁的观测来提供专有的先进轨道确定算法,从而创造了额外的优势,从而提高了轨道模型的准确性,并减少了与空间物体位置相关的不确定性。北极星的“常亮”星座允许对LEO、MEO和GEO轨道上的物体进行全天候监测,同时避免了地面传感器的限制。北极星的初始服务将包括机动探测、会合警告和异常探测,其精度尚未向商业运营商公开。

基于空间的SSA还有其他优势需要考虑。传统的地面收集系统具有特定的方向——主要覆盖欧亚大陆——而商业系统受到地理、距离、大气和高度相对动力学限制的限制。今天,即使在目前的现代化计划之后,南太平洋和印度洋以及南极的覆盖范围也将存在巨大差距。北极星计划在2026年前发射十二(12)颗卫星,在任何给定时间都能覆盖60%以上的天空,如果与多个政府资源合作使用,可能会覆盖100%。

图中描绘了当前低地球轨道(LEO)体制的以地面设施为中心的可观测性差距。如今的低地球轨道跟踪完全依赖于地面雷达和一些商用光学传感器。理想的空间域感知需要眼睛随时盯着目标。这只能通过一个组合系统来实现。然而,无论地面系统规模扩大多少,事实是地球71%是水。覆盖这一巨大差距的唯一方法是引入太空视角。从地理角度来看,北极星方案可以完全解决。(北极星公司图片)

提供空间环境的整体图片

数据收集不足以追踪和描述空间环境中的活动。NorthStar在建模和模拟以及数据融合能力方面的深度投资已经证明了将广泛的SSA和其他数据源集成到一个连贯的画面中的价值,无论是在广域视图中还是在监测特定空间物体周围的活动中。北极星的数据融合能力已经在需要评估失控卫星和不稳定碎片的问题的演习中成功测试。在一个需要跨越国界和不同信息来源进行空间监测和评估的世界里,这些能力极为重要。

对所有太空运营商来说,动态、连贯地了解太空中发生的事情至关重要。保护国际空间站上宇航员的生命和越来越多的商业载人航天飞行是首要任务,而考虑到天然和人造碎片,所有商业运营商往往面临是否以及如何移动的复杂决定,以及保存燃料、保持任务重点和其他与安全通行相关的经济成本的需要。北极星的客户越来越多地包括商业运营商,如卢森堡SES,他们需要额外的监控来确保太空安全。

政府也不例外。随着联合国和许多其他全球行动者寻求建立一个有效的空间交通协调和管理系统,他们将不得不依靠更加及时、准确和全面的情况来确保空间运营商的安全,同时保留各种选择,并最大限度地为所有人带来空间经济的好处。

增强安全性

随着空间环境变得越来越拥挤和有争议,空间经济的巨大潜力将越来越取决于避免冲突和有效保护空间商业活动。这就产生了更迫切的提高认识的需求,特别是在越来越多的证据表明有意外的近距离作战、轨道快速转移和共轨卫星发展的情况下。北极星的星座和分析能力是独一无二的,可以支持加拿大、美国及其“五眼”合作伙伴以及法国、德国和日本的个人和集体安全任务,包括在亚洲、欧洲和北约内部的更广泛努力。

北极星对盟军的太空和国防问题并不陌生,定期参加一年一度的施里弗作战演习和美国国防部和商务部赞助的斯普林特高级概念训练(SACT)演习。北极星定期在其位于卢森堡的欧洲总部主办SACT的Meridien Cell,这与美国太空军联合商业行动小组(JCO)的其他努力相一致。北极星公司与加拿大国防部(DND)和美国太空军(USSF)官员合作规划和执行这些演习,旨在改善盟军对太空环境发展的沟通,并测试预测和评估对手行为的商业能力。北极星于2019年获得美国商务部颁发的奖项,以表彰该公司对美国经济和加拿大与美国关系的贡献。

在美国,北极星与华盛顿特区办事处的众多美国政府机构和商业合作伙伴合作。NorthStar是仅有的七家被授予参与商务部2022年GEO试点项目的公司之一,美国团队定期与DARPA和NASA、美国太空系统司令部商业航天办公室(COMSO)、各情报界机构等组织进行咨询。NorthStar在组织美国地理空间情报基金会SSA工作组方面发挥了主导作用。计划正在进行中,以使这家美国子公司能够与美国政府的所有机构合作。

北极星的全球业务有助于加强世界各地的国防和其他联系。卢森堡对北极星的早期和持续投资反映了对太空经济重要性的坚定信念,同时也为更广泛的国防、发展和其他全球利益服务。北极星在日本的合作伙伴关系旨在探索新的技术视野——将空间监视与空间物体特征相结合——同时在地缘政治复杂的太平洋地区提供早期预警空间能力。

这些合作伙伴关系跨越了整个SSA价值链:北极星正在世界各地培养其他合作伙伴关系,将天体动力学和建模专业知识与数据融合、知识图谱和推理能力相结合,以与地球上的行为发展方式大致相同的方式,为空间物体创造世界级的“生命模式”能力。北极星正在进行多次对话,以支持法国和英国太空司令部、日本防卫省和北约考虑其更新的太空战略。

北极星队和Ethos

空间可持续性和安全是超越地缘政治、空间科学、环境威胁和其他领域的国际问题,需要在政府和商业活动之间的平衡迅速转变的环境中实现。NorthStar正与一支世界级的多学科团队合作,该团队驻扎在世界各地,专注于解决政府和商业客户的最大挑战。

北极星首席执行官Stewart Bain是国际公认的空间创新和空间可持续性评论员。从早期的航空航天工程师工作到全球业务发展,Stewart一直致力于他的个人和专业活动,帮助提高太空在我们日常生活中的重要性,以满足关注太空安全和可持续性的迫切需要。他一直是建立太空安全和可持续运营的环境、社会和治理(ESG)标准的先驱。根据阿尔伯特·爱因斯坦的评论,“我们无法用创造问题的同样意识来解决问题”,斯图尔特经常呼吁所有行业的领导者反思他们如何在自己的企业中利用空间,以及如何思考可持续性。

展望未来

北极星的当务之急是预计下个月成功发射前四颗卫星。同时继续努力改进数据处理和分析,以便能够对空间活动进行评估和预测。高度的客户参与度也是如此。

北极星公司持续投资创新的一个例子是他们专注于提高空间数据的可靠性和准确性。北极星计划未来的产品将提供增强的识别功能,以显著减少常驻空间物体的频繁错误标记。只有通过北极星独特的跟踪方法才能实现这些增强功能。

此外,越来越多的科学数据表明,地球环境和空间环境之间存在着深刻的联系,为数据收集和评估创造了新的机会和必要性。除了SSA的工作外,NorthStar还为加拿大政府实体就资源质量和资源管理相关问题评估高光谱数据。在SSA星座成功飞行后,北极星有自己的具体计划,将高光谱图像带到2026年的太空。

北极星期待着帮助应对全球太空经济的未来挑战和机遇。随着该公司凭借一流的卫星星座踏上这一开创性的旅程,北极星不仅在发射卫星,而且还开创了太空安全、可持续性和安保的新时代。北极星在持续监测和高级数据分析方面的能力将彻底改变我们对太空环境的理解和互动方式。它基于一项承诺,即确保从企业家到太空运营商,从政府机构到太空经济的所有用户,所有人都能安全和获得太空经济的好处。北极星公司很自豪能站在这场变革运动的最前沿,为负责任和创新的运营树立了新的标准,这将成为未来太空经济的基础。

本文由NorthStar Earth&Space赞助

北极星的努力是通过使用天基传感器的独特的太空和地球信息与情报平台,使人类能够保护我们的星球。北极星致力于帮助改变政府、行业和机构评估风险、执行法规和决策的方式,以促进地球和太空环境的可持续发展。

北极星独特的天基商业空间态势感知服务解决了所有卫星运营商面临的许多关键和紧迫挑战。为了观测每个轨道上的每一个物体,北极星将比目前的任何系统都更频繁、更精确地观测常驻太空物体。NorthStar通过一套高速、决策质量高的信息服务提供其太空信息和情报服务,这些服务源于其无与伦比的覆盖范围、对象托管和增强的预测分析。


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