University of Manchester leder ett projekt på flera miljoner pund för att utveckla satelliter som kommer att kretsa mycket närmare jorden – vilket gör dem mindre, billigare, hjälpa till att undvika rymdskräp och förbättra kvaliteten på bilder de kan skicka tillbaka.

Fjärranalyssatelliter fungerar för närvarande på cirka 500-800 km över jorden, över den kvarvarande atmosfären som finns på lägre höjder. Men det betyder att observationer av marken också måste ske över detta område, antingen begränsa upplösningen eller kräva att stora teleskop används.

Anslaget på 5,7 miljoner euro från EU:s Horizon 2020-fond kommer att tillåta forskargruppen att designa ny teknik för att bygga satelliter som kan fungera 200-450 km över jordens yta – lägre än den internationella rymdstationen.

Dr Peter Roberts, Vetenskaplig koordinator för projektet, sa:"Fjärranalyssatelliter används i stor utsträckning för att få bilder för miljö- och säkerhetsanvändningar som förvaltning av jordbruksmark, sjöövervakning och katastrofhantering."

"Om vi ​​kan få satelliter närmare jorden kan vi få samma data med hjälp av mindre teleskop, eller mindre och mindre kraftfulla radarsystem, allt detta minskar satellitens massa och kostnad. Men det finns också många tekniska utmaningar som hittills har varit för stora för att övervinnas. Denna forskning tar itu med problemet på ett antal fronter."

En fråga är att atmosfären är tätare ju närmare jorden som satelliter kommer. Detta innebär att motståndet måste minimeras och motverkas. Att göra detta, teamet kommer att utveckla avancerade material och testa dem i en ny "vindtunnel" som efterliknar kompositionen, atmosfärens densitet och hastighet sett av en satellit på dessa höjder. Detta kommer att tillåta teamet att testa hur material interagerar med enskilda syreatomer och andra element i atmosfären i hastigheter på upp till 8 km per sekund. Det slutliga målet är att kunna använda dessa material för att effektivisera satelliterna.

De kommer också att testa materialet på en riktig satellit som skjuts upp i dessa lägre banor. Satelliten kommer också att visa hur det atmosfäriska flödet kan användas för att styra satellitens orientering, ungefär som ett flygplan gör på lägre höjder.

Dessutom, teamet kommer att utveckla experimentella elektriska framdrivningssystem som använder den kvarvarande atmosfären som drivmedel. Detta tillvägagångssätt har potentialen att hålla satelliterna i omloppsbana på obestämd tid trots motståndet som påverkar dem. Dock, det betyder också att satelliterna snabbt kommer in igen när de har nått slutet av sitt uppdrag och undviker problemen med rymdskräp som upplevs på högre höjder.

All denna tekniska utveckling kommer att arbetas in i nya ingenjörs- och affärsmodeller som identifierar hur framtida fjärranalyssatelliter med mycket låg omloppsbana skulle se ut och hur de skulle fungera. Projektet kommer också att kartlägga vägen för framtida exploatering av de utvecklade koncepten.