Frekvens-spekteret er en delt ressurs, og derfor er globalt samarbeid nødvendig. Men å få system og orden i frekvenstildelingene er enormt komplekst og derfor tidkrevende. For utenforstående virker det som et infernalsk Mikado-spill å beregne hvilke satellitter som vil sende hvor og når og på hvilken frekvens uten at de forstyrrer hverandre. Tusenvis av satellitter går til enhver tid i bane rundt jorden og sender informasjon ned til sine bakkestasjoner. Hvordan sørger man for at riktig signal kommer til riktig bakkestasjon uten å forstyrre signalene fra de andre satellittene?

I 2015 bestemte Space Norway seg for å skyte opp to høyelliptiske satellitter som skal gå i bane over polene. Å skyte opp satellitter fordrer mange penger og mye tid, enorme utregningskapasiteter, men også masse byråkrati. En som har bestemt seg for å skyte opp satellitter må melde inn behov for de frekvensene man vil komme til å trenge, men innmeldingen leveres på vegne av en stat, ikke en operatør. Innmelding går i Norge via Nasjonal kommunikasjonsmyndighet (Nkom) til International Telecommunications Union (ITU), som er FNs organ for koordinering av frekvenser i rommet. Strategien til Space Norway var å gjøre så gode simuleringer og beregninger som mulig på forhånd. Dette er komplisert, siden anmodningen om frekvenser må leveres flere år før man vet med sikkerhet hva ens fremtidige kunder vil trenge. 

At en satellitt sender på frekvenser som ligger ved siden av en annen gir støy, eller interferens. Nye satellitter må vite at signalene den sender ned til bakkestasjonene ikke skaper for mye interferens mot eksisterende satellitter. Det er to ting som påvirker støyen, det ene er nabosatellitter og det andre er været, spesielt regn. Derfor må operatøren bli enig med alle de andre operatørene om at ens egne signaler ikke kommer i veien for deres signaler. Dette løses ved mange og lange møter, og inn i disse møtene har man med seg simuleringer som viser hvor stor interferensen antas å bli.

Regelverket i ITU som tildeler frekvenser er utformet for lang tid siden, og det er utformet for geo-stasjonære satellitter. Det er både blitt mye mer trafikk siden da, men også teknologien har forandret seg vesentlig. Geo-stasjonære satellitter beveger seg ikke over himmelen, dvs de beveger seg med samme hastighet som jorden, og de kan sende signaler rett ned til samme sted hele tiden. Satellitter som går i bane over polene, beveger seg hele tiden vekk fra eller mot sine bakkestasjoner, og problemet med interferens blir mye større, men også mye vanskeligere å beregne. Koordineringen av frekvensene mellom polare baner og geo-stasjonære baner er derfor svært komplisert.

Da Space Norway gikk i gang med arbeidet med sine frekvenser, fantes det ikke modeller for å beregne interferens for ikke-geostasjonære satellitter. Hele simuleringsverktøyet måtte utvikles fra bunnen av, noe som ikke gjort i en håndvending, for dette er regneøvelser som får de fleste datamaskiner til å knele: For å estimere interferens, må man regne ut hvordan signalene treffer ca hvert sekund. For å utarbeide riktig statistikk, må dette regnes ut for ca to døgn. Det er 172.800 sekunder i to dager, noe som resulterer i et titalls milliarder utregninger for å gjøre simuleringene.

Når denne jobben er gjort, starter arbeidet med å bli enige med de andre operatørene. Først må man bli enige om at utregningene er gjort riktig, og at statistikken som er utarbeidet stemmer. Så kommer den vanskeligste delen, som er å bli enige om hvor mye interferens som faktisk utgjør et problem og hva man egentlig kan leve med. Denne øvelsen må gjøres med alle operatørene som har satellitter i samme dekningsområde.

Som om dette ikke var komplisert nok, krever noen nasjoner at man i tillegg må søke om markedstilgang over deres territorium. Da kommer enda et regelsett man må forholde seg til, sammen med mange og lange forhandlinger. For kommunikasjon i Arktis gjelder dette for USA og Canada (og Russland, men det er ikke aktuelt for Space Norways satellitter).

Frekvenskoordinering blir en «aldri» ferdig med, det er en kontinuerlig aktivitet siden det hele tiden kommer nye aktører med nye satellitter som har behov for frekvenser i det samme spektrumet som vi og andre opererer i.

ITU ikke er et såkalt «enforcing agency», dvs at de ikke har myndighet til å beslutte hvordan to operatører skal ordne opp seg i mellom. Det betyr at så lenge alle har en felles interesse av å finne løsninger så faller som regel brikkene på plass – men det er selvsagt ikke overraskende at ikke alle spiller etter samme forståelse av regelverket og da tar det tid å få på plass avtaler.   

De danske og norske satellittoperatørene, Sternula og Space Norway, som var de første til å skyte opp og operere VDES satellitter, skal samarbeide om satellitenetworksroaming, søk og redning og nye maritime IoT tjenester i et nytt ESA-finansiert utviklingsprosjekt for å realisere AIS 2.0. 

VDES teknologien har blitt utviklet det siste tiåret av IALA som en videreutvikling av AIS for digital datautveksling i maritime VHF frekvensbåndet, og er nå klart for å bidra til den digitale transformasjonen av maritim næring. Teknologien, også kjent som AIS 2.0, har blitt godkjent av International Telecommunication Union (ITU) for global bruk på de maritime VHF frekvensene. Verdens første VDES-satellitt, NorSat-2, som ble skutt opp i 2017, har gjort det mulig for Space Norway å demonstrere en rekke maritime digitale tjenester, og med oppskytningen av NorSat-TD I april 2023 vil VDES kapasitetene til Space Norway øke ytterligere. Sternula skal skyte opp sin første satellitt i desember 2022 som en pionér VDES-satellittoperatør. 

VDES muliggjør to-veis kommunikasjon der AIS kun er et enveissystem. Rekkevidden til bakkebasert VDES er begrenset til det en stasjon ser over horisonten, som normalt tilsier en maksimal rekkevidde på 70-100 km. Med satellitt VDES kan en tilby dekning også utenfor rekkevidden til kystbaserte stasjoner, som for eksempel på det åpne hav og i arktiske farvann. VDES støtter en rekke tjenester og applikasjoner som kan forbedre sikkerheten til sjøs og bidra til å gjøre den maritime næringen mer effektiv og miljøvennlig. Dette inkluderer tjenester som distribusjon av maritim sikkerhetsinformasjon, datautveksling for bedre situasjonsforståelse i redningsoperasjoner og utveksling av seilingsruter for sikrere og mer kostnadseffektive sjøreiser.  

I et nytt ESA-finansiert utviklingsprosjekt samarbeider Sternula og Space Norway om å utvikle og demonstrere maritime IoT-tjenester basert på VDES teknologi, VDES satellittnettverksroaming og deteksjon av maritime nødmeldinger til bruk for søk og redning. Prosjektet muliggjør nye og innovative maritime digitale datatjenester som understøtter e-navigasjon og den digitale utviklingen av maritim næring. I tillegg tester prosjektet mulighet for roaming mellom Sternula og Space Norways satellitter for kunne levere bedre tjenester til kundene. Løsningen vil formidle informasjon fra utstyr på skip, samlet av Sternula, via Space Norways satellitter. Mens et skip er til sjøs blir behov for vedlikehold og reservedeler kartlagt, slik at vedlikehold og reparasjoner gjennomføres mest mulig effektivt når skipet er i havn.  

Dette er et utdrag fra en artikkel i High North News skrevet av Astri Edvardsen, publisert 20.09.2022.

Med satellitter i høyelliptisk bane over Nordpolen, vil Space Norways program gi bredbåndsdekning i hele Arktis fra 2024. – Dette bidrar til å vise at Norge mener alvor med nordområdepolitikken, sier programdirektøren i det statseide selskapet.

Neste høst sendes to satellitter ut i verdensrommet for å gi bredbåndsdekning i hele det sirkumpolare Arktis for første gang. 

Satsingen Arctic Satellite Broadband Mission (ASBM) er signert det norske statseide selskapet Space Norway, som ligger under Nærings- og fiskeridepartementet. 

Oppskytningen skal skje på USAs vestkyst i regi av Elon Musks selskap SpaceX.

Satellittene vil gå i en høyelliptisk bane. Det vil si at de skal bevege seg i langsomt i stor høyde over Nordpolen (ca. 43.000 km.), og raskt passere Sydpolen på tettere hold (ca. 8100 km.).

Les resten av artikkelen her.

Næringsminister Jan Christian Vestre besøker denne uken USA for å styrke næringslivssamarbeidet som har dype historiske røtter. Mer målrettet samarbeid om grønn teknologi og muligheter for norske bedrifter, står sentralt under besøket.

Næringsministeren var på besøk hos Northrop Grumman i Dulles, Virginia 8. september der han sammen med Ambassadør Anniken Krutnes fikk orientering om arbeidet med byggingen av Space Norways arktiske satellitter. Space Norway inngikk i 2019 kontrakt med Northrop Grumman om å bygge to store satellitter for både militær og sivil bredbåndskommunikasjon i Arktis, og planen er at satellittene skal skytes opp av SpaceX i første halvdel av 2024.

Space Norway AS signerte 25.8.22 kontrakter med leverandører og er dermed i gang med byggingen av et radarsatellittsystem for overvåking av norske havområder. Nyttelasten (sensorer og instrumenter) om bord på satellittene blir utviklet og bygget av norske leverandører, mens selve satellitten bygges av britiske Surrey Satellite Technology. Den første satellitten er planlagt skutt opp tidlig i 2025. I de påfølgende årene skytes flere satellitter opp for å etablere en konstellasjon av radarsatellitter.

Satellittsystemet har fått navnet MicroSAR og er skreddersydd og unikt for havovervåkning i den forstand at det kan detektere relativt små fartøy i et meget stort område samtidig. Mer avansert teknologi sørger for bilder med høyere oppløsning og større dekningsområde. Det finns i dag ikke satellittsystemer med tilsvarende egenskaper. En fordel med radarovervåkning er at de kan se selv om det er mørkt og selv om det er overskyet i området den dekker.

Norges havområder er sju ganger større enn landarealet. Nordområdene er Norges viktigste strategiske satsingsområde. Dette stiller store krav til overvåkning av disse områdene. AIS (Automatic Identification System) har i en årrekke vært benyttet for å holde oversikt over skipsfarten i området. Utfordringen er og har vært at AIS baserer seg på at skipene selv sender informasjon om egen identitet, fart og kurs. Altså et system som er avhengig av at fartøyet samarbeider. Det antas at om lag 5 % av skipene ikke sender ut AIS informasjon eller sender feil informasjon – bevisst eller ubevisst. Satellitter med radar, slik som MicroSAR, vil detektere disse fartøyene uavhengig av om fartøyet bruker AIS. MicroSAR-satellittene vil ha AIS-mottaker om bord for å kunne verifisere AIS-informasjon fra fartøy med faktiske radardeteksjoner.

Systemet vil primært dekke norske samfunns- og myndighetsbehov, men vil også levere havovervåkningstjenester i et globalt kommersielt marked på lik linje med tilsvarende satellittsystemer i dag. MicroSAR har spesiell relevans for maritim overvåkning, herunder overvåkning av skipstrafikk, bekjempelse av tjuvfiske, sjøredning og overvåking av oljesøl.

Space Norway har hatt et tett samarbeid med Forsvaret i arbeidet med prosjektet og Forsvaret vil være prosjektets primærkunde og kjøpe tjenester og produkter når systemet blir operativt.

Space Norway samarbeider videre tett med Kongsberg Satellite Services (KSAT). KSAT etablerer, drifter og eier bakkesystemet for MicroSAR og leverer, på vegne av Space Norway tjenester knyttet til operasjon, datamottak samt markedsføring og salg av tjenester og produkter fra satellitten. KSAT vil levere tjenestene fra MicroSAR både nasjonalt og i et internasjonalt marked.

Satellittsystemet eies og kontrolleres av Space Norway. Dette gir Norge en viktig strategisk kapasitet under nasjonal kontroll, og som gir nasjonen en selvstendig evne til å ivareta sine overvåkningsoppgaver.

Space Norway har inngått kontrakt med følgende leverandører for byggingen av den første satellitten:

Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) er et britisk selskap med lang erfaring i bygging av satellitter. SSTL leverer selve satellittplattformen og sørger for integrasjon av de aktuelle nyttelastene om bord på satellitten. SSTL vil ha ansvaret for byggingen av selve radarantennen gjennom sin underleverandør Oxford Space Systems.

Nyttelastene blir utviklet og levert av de norske selskapene WideNorth, Eidsvoll Electronics (EIDEL), Kongsberg Seatex og Forsvarets forskningsinstitutt (FFI). Prosjektet bidrar dermed sterkt til nasjonal næringsutvikling.

Space Norway planlegger å skyte opp den første satellitten med en SpaceX Falcon 9 rakett som en såkalt Rideshare. Rideshare betyr at satellitten vil haike med en større satellitt for å komme opp i valgt bane. Ved etablering av en konstellasjon av MicroSAR-satellitter planlegger Space Norway å benytte dedikerte raketter med plass til 2-3 satellitter. Etableringen av Andøya Spaceport kan medføre at framtidige MicroSAR-satellitter skytes opp fra Norge.

MicroSAR-satellittene vil gå i polar baner i ulike baneplan, i ca 600 km høyde og veie om lag 300 kg.

Dette er Space Norway

En rekke samfunnsviktige og -kritiske funksjoner er avhengig av informasjon fra satellitter for å fungere. Space Norway, som er et statsaksjeselskap 100 % eiet av Nærings- og fiskeridepartementet, skal forvalte og videreutvikle strategisk rominfrastruktur som dekker viktige norske samfunnsbehov. Konsernet leverer infrastrukturtjenester til et begrenset antall større kunder, som i sin tur betjener et bredt spekter av sluttkunder.

Konsernet består av morselskapet Space Norway AS og de heleide datterselskapene Statsat AS og Space Norway HEOSAT AS (HEOSAT), samt 50% eierandel i Kongsberg Satellite Services AS (KSAT).

Space Norway eier og forvalter bredbåndsforbindelsen fra det norske fastlandet til Svalbard (Svalbardkabelen). Selskapet disponerer en satellittforbindelse fra den norske satellittstasjonen Troll i Antarktis mellom Telenors Thor-7 satellitt og tilbake til Norge. Statsat AS opererer satellittene AISSAT-1, AISSat-2, NorSat-1, NorSat-2 og NorSat-3.

Space Norway HEOSAT bygger for tiden to kommunikasjonssatellitter for etablering av bredbånd i Arktis (Arctic Satellite Broadband Mission – ASBM). ASBM er et samarbeidsprosjekt mellom Forsvaret, det amerikanske forsvaret og INMARSAT. ASBM-prosjektet er Norges største satellittprosjekt noen gang.

Les mer om Space Norway på www.spacenorway.no.

Kontaktperson:

Dag H Stølan
Konserndirektør Sikkerhet og infrastruktur / Space Norway AS
tlf: +47 400 29 601
e-post: dag-hugo.stolan@spacenorway.no

Space Norway har sendt et knippe ingeniører og operatører på kurs hos den britiske satellittoperatøren Avanti i Goonhilly i Cornwall i England. Anledningen er å bygge kompetanse for å operere satellittene som Space Norway neste år skyter opp for arktisk bredbåndskommunikasjon (ASBM, Arctic Satellite Broadband Mission).

Romteknologi er naturlig nok forbundet med strenge sikkerhetskrav og krever bunnsolide systemer. I satelittoperasjonsenteret overvåkes satellittene kontinuerlig.  Her leses telemetri ned fra satellittene for å sikre at alt er som det skal, og satellittoperatørene samarbeider kontinuerlig med kundene. ASBM er unik både på grunn av den høyelliptiske banen og det internasjonale samarbeidet med Inmarsat, det norske og det amerikanske Forsvaret.

De norske ingeniørene blir kurset i nærmere to måneder hos den engelske satellittoperatøren Avanti. Avanti er valgt fordi de bruker den samme programvareteknologien som Space Norway tar i bruk. På denne måten sikrer Space Norway en solid kompetansebygging på veien frem mot et operativt system etter oppskyting neste år. Birger Johansen leder ingeniørene fra Space Norway og KSAT, og han mener de har hatt svært godt utbytte av oppholdet på Goonhilly. – Vårt personell arbeider godt sammen med satellittoperatørene til Avanti. Vi har truffet personer hos Avanti som har den rette innstillingen for oss. De liker vår flate struktur og tilnærming til problemløsing. Denne kursingen gir oss effektiv trening til å være klare når satellittene skytes opp. Ved å gjøre det på denne måten får vi ned operasjonsrisikoen, sier en tilfreds Johansen.

De to norske HEO-Satellittene skal være operative om halvannet års tid. Som de første noensinne i vestlig romindustri skal disse nye satellittene gå i den spesielle høyelliptiske banen over polene.

Bakkestasjonene er allerede bygget i Tromsø og på Bardufoss og er klare til å håndtere informasjonen fra de to satellittene. Space Norway og KSAT samarbeider tett i forberedelsene for døgnkontinuerlig vakt på bakkestasjonene når satellittene kommer i drift.

Sikkerhet og driftsstabilitet er avgjørende for de fleste it-systemer. Ingen steder er dette så viktig som i rommet, for dersom det oppstår en feil sier det seg selv at det ikke kan sendes en reparatør. Derfor gjennomtestes alle fysiske deler av satellitten og all programvare grundig før oppskyting.

Som en del av leveransen fra Northrop Grumman er det også etablert et eget testmiljø på bakken, der en satellittsimulator er en sentral komponent. Satellittsimulatoren er en digital kopi av ASBM-satellittene, og brukes nå for å teste ut bakkesystemet før de «ordentlige» satellittene kommer på plass i sin høyelliptiske bane sent i 2023. Simulatoren er også et svært viktig hjelpemiddel for å trene operatører og ingeniører på ulike scenarier som kan oppstå med satellittene. Her kan man også effektivt evaluere trening og øvelser.

Satellittsimulatoren og testmiljøet har nå gjennomgått akseptansetesting i Norge, og er en del av etableringen av satellittkontrollsenteret. Satellittsimulatoren gjør det mulig å simulere og evaulere hver enkelt prosedyre sikkert og effektivt innenfor alle subsystemer på hver satellitt, så som fremdrift, strøm, kjøling, nyttelast og kommando- og datahåndtering.

ASBM-programmet har hatt flere ingeniører og satellittoperatører på kurs hos den britiske satellittoperatøren Avanti i flere måneder. Senere i år vil personellet bruke mer tid i satellittsimulatoren for å være godt forberedt når ASBM-satellittene går i bane over polene om et drøyt år. Når man kommer over i en ordinær driftssituasjon vil fokus endre seg til å teste ut planlagte manøvre før man sender kommandoer opp til satellittene. Samtidig vil simulatoren brukes til å trene operatørene på ulike scenarioer som kan oppstå med satellittene.

HEOSAT-prosjektet har nådd en viktig milepæl når det nå gjennomføres ende-til-ende tester på bakkenettverket for satellittsystemet i siste del av juni.

Mot slutten av 2023 skytes to store satellitter opp som skal gå i høyelliptisk bane over Nordpolen. ASBM (Arctic Satellite Broadband Mission) er Space Norways store satsning som for første gang gir bredbånd til Arktis.

Under bygging av satellitter gjøres det kontinuerlige tester. Utstyret på satellittene som skal skytes opp må tåle ekstreme påvirkninger, både under selve oppskytingen, men også etter at de er på plass i banene sine. Før oppskyting utsettes satellittenes enkelte komponenter for tilsvarende temperatur, stråling og vibrasjon som de vil møte ved oppskyting og i rommet. Like viktig er det at systemene på bakken fungerer. Bakkestasjonene sørger for at kommunikasjonen mellom satellittene og brukerne går som planlagt. Det ligger et enormt arbeid bak klargjøringen på bakken, som i dette prosjektet involverer ulike ingeniørdisipliner som høyfrekvent radiokommunikasjon (RF), IP nettverk, antenner, sikkerhet, infrastruktur til satellittoperasjon og koordineringsarbeid med andre satellittoperatører. Alt dette må spille sammen for å få ASBM-systemet til å yte gode og avbruddsfrie tjenester for alle kunder.

ASBM-programmets kunder er den britiske satellittoperatøren Inmarsat, det norske Forsvaret, det amerikanske Forsvaret og EU-kommisjonen.

Den viktige ende-til-ende-testen har som formål å sikre at bakkesystemet med forbindelsene til alle kundene og mellom bakkestasjonene fungerer slik at all kommunikasjon og utveksling av data, for eksempel ephemeris, telemetri og kommandoer overføres slik det skal til de ulike kundene.

Testkampanjen består av team fra både Space Norway, satellittleverandøren Northrop Grumman og KSAT og varer i to uker. Det norske og amerikanske Forsvaret og Inmarsat er aktive i sine deler av bakkenettverket for å verifisere mottak av nevnte data og rapportere inn avvik. Denne testen er i så måte en første test på at leveransekjeden fra satellittoperasjonssenteret til kundene fungerer slik det skal.

Dato: 8. juni 2022

EL SEGUNDO, Calif. — Space Systems Command (SSC) delivered the first of two Enhanced Polar Systems-Recapitalization (EPS-R) payloads to begin integration on Space Norway’s Arctic Satellite Broadband Mission host space vehicles. The second payload is expected to be delivered for integration onto the second host space vehicle by the end of July 2022. SSC’s joint partnership with Norway is allowing the hosted payload to deliver capabilities three years ahead of schedule with potential savings of up to $900 million. A successful integration and testing process will highlight the effectiveness of the U.S. Space Force, Norway’s Ministry of Defense, and Space Norway’s strategic partnership.

Les resten av pressemeldingen her.

Dette er en Space News-artikkel skrevet av Jason Rainbow, 13. mai 2022.

Satellite operators are venturing into the Arctic to improve connectivity as the changing atmospheric and geopolitical climate drives demand for more bandwidth in one of Earth’s last remaining frontiers.

Fledgling and established operators alike see a growing market for capacity in areas best served by satellites in non-geostationary orbit (NGSO).

OneWeb and SpaceX’s Starlink, the world’s largest broadband megaconstellations in low Earth orbit (LEO), already have polar-orbiting satellites in their expanding fleets.

SES is looking at using inclined planes to cover the Arctic with O3b mPower, its next-generation medium Earth orbit network that aims to start deploying satellites this year.

The Arctic Satellite Broadband Mission (ASBM) — a joint venture between British satellite operator Inmarsat, the Norwegian Ministry of Defense and the U.S. Air Force — plans to deploy two satellites in highly elliptical orbits on a SpaceX Falcon 9 in 2023 for polar coverage.

Russian Satellite Communications Co. (RSCC) has outlined plans to add four satellites in highly elliptical orbits to its fleet in the following years to extend coverage deep into the Arctic Circle.

Les resten av artikkelen her.