I tre decennier har Cospas-Sarsat-systemet använt reläer på satelliter som Europas MSG och MetOp för att ta emot nödanrop från fartyg och flygplan. Kredit:Cospas-Sarsat
Förutom att tillhandahålla globala navigationstjänster, Europas satellitkonstellation Galileo bidrar till att rädda mer än 2 000 liv årligen genom att vidarebefordra SOS-meddelanden till första responders. Och från och med nu kommer satelliterna att svara på dessa meddelanden, försäkra människor i fara att hjälp är på väg.
Detta ESA-designade "returlänk"-system, unik för Galileo, förklarades operativt denna vecka, under den 12:e europeiska rymdkonferensen i Belgien. Leveranstiden för bekräftelsemeddelanden för returlänken från initial nödfyrsaktivering förväntas vara ett par minuter i de flesta fall, upp till max 30 minuter, beroende i första hand på den tid det tar att upptäcka och lokalisera varningen.
"Den som har problem kommer nu att få en solid bekräftelse, genom en indikering på deras aktiverade beacon, informera dem om att sök- och räddningstjänsten har informerats om deras larm och plats, " förklarar ESA:s Galileo huvudsök- och räddningsingenjör Igor Stojkovic. "För alla i en svår situation, sådan kunskap kan göra stor skillnad."
Alla utom de två första av 26 Galileo-satelliter bär ett Cospas-Sarsat sök- och räddningspaket. Med endast 8 kg i vikt, dessa livräddande nyttolaster förbrukar bara 3 % av strömmen ombord, med sin mottagnings- och sändrepeater placerad bredvid huvudnavigeringsantennen.
Som en del av Operation Shark Bait-testet av Galileo Search and Rescue, Belgiska kustbevakningens båt Orka R6 rusade ut till havet, styrs av en positioneringsprecision på mindre än 2 km, sällskap av en NH90 Caiman-helikopter – eftersom patienten i testscenariot hade blivit bränd, och krävde medicinsk evakuering till sjukhus. Så när Tara togs ombord på fartyget vinschades hon ombord på helikoptern. Kredit:ESA–I. Stojkovic
Grundades av Kanada, Frankrike, Ryssland och USA 1979, Cospas-Sarsat började med nyttolaster på satelliter i låg omloppsbana, vars snabba omloppsrörelse tillåter doppleravstånd av nödsignaler, för att fastställa sin plats. Nackdelen är att dessa flyger så nära jorden att deras synfält är förhållandevis litet.
Geostationära satelliter fortsatte att vara värd för Cospas-Sarsat nyttolaster. Dessa ser mycket mer av planeten, men eftersom de är orörliga i förhållande till jordens yta, Doppleravstånd är inte möjligt.
Satelliter i medelhög omloppsbana som Galileo – som kretsar på 23 222 km höjd – erbjuder det bästa av två världar, ger en bred markvy av flera satelliter kombinerat med tid för ankomst och Doppler-avståndsteknik för att lokalisera SOS-signaler. Detta förbättrar den maximala signaldetekteringstiden från fyra timmar till mindre än fem minuter, ner till en eller två kilometer (inom en formell specifikation på 5 km inom 10 minuter).
Galileos sök- och räddningstjänst är Europas bidrag till Cospas-Sarsat, drivs av European Global Navigation Satellite System Agency, GSA, och designad och utvecklad på ESA. Som Galileos övergripande systemarkitekt och designmyndighet, ESA har ansvarat för gränssnittet mellan Galileos kärninfrastruktur till Return Link Service Provider-anläggningen, upphandlad av Europeiska kommissionen och drivs av den franska rymdorganisationen CNES.
en offentlig demonstration av Galileos returlänkstjänst genomfördes vid Cospas-Sarsat Joint Committee Meeting i Doha i Qatar sommaren 2019. Kredit:ESA
Cospas-Sarsat satellitrepeaters kompletteras av en trio markstationer i Europas hörn, känd som Medium-Earth Orbit Local User Terminals (MEOLUTs), baserad på Norges Spetsbergen, Cypern och Spaniens Kanarieöarna och koordineras från ett kontrollcenter i Toulouse, Frankrike. Denna trio kommer snart att bli en kvartett, med en fjärde station på Frankrikes La Reunion Island i Indiska oceanen under utveckling.
Satelliterna vidarebefordrar nödmeddelanden till dessa MEOLUT, som sedan vidarebefordrar dem till lokala sök- och räddningsmyndigheter.
Tjänstens kapacitet för returlänkmeddelanden utvecklades som en inneboende del av Galileo-systemet. Meddelanden vidarebefordras till de individuella beacons som skickade det ursprungliga nödanropet genom att bäddas in i Galileo-signaler som sänds från satelliter i deras syn.
"Inkopplingen av returlänkstjänsten möjliggjordes av en grundlig testkampanj utförd av ESA, med stöd av GSA och CNES, ", tillägger Igor. "Vi behövde vara säkra på att tjänsten förblir pålitlig även om flera nödsamtal besvaras samtidigt."
En viktig milstolpe var en offentlig demonstration av returlänkstjänsten, uppträdde vid Cospas-Sarsat Joint Committee Meeting i Doha i Qatar förra sommaren.
"Returlänken är en gemensam tjänst för Cospas-Sarsat och Galileo och därför var överenskommelse från Cospas-Sarsat avgörande, " tillägger Igor.
"Denna acceptans uppnåddes genom långa diskussioner ledda av Europeiska kommissionen vid Cospas-Sarsat Council i november förra året, stöds av riklig dokumentation av simuleringar och testresultat från ESA och CNES."