Зв’язки міцнішають: шлях до інтеграції України в європейський космос

Навесні 2025 року посилилася співпраця ЄС з Україною у космічній сфері — 9 квітня було укладено угоду про приєднання нашої країни до низки європейських космічних ініціатив, зокрема це Copernicus, Space Weather Events (SWE) та Near-Earth Objects (NEO). Разом ці програми охоплюють значну частину загальної космічної діяльності Європи та зосереджені на виконанні цілого спектра завдань — від з’ясування космічної погоди до вирішення питань планетарної безпеки. Пізніше, наприкінці жовтня 2025 року, також стало відомо, що Європейська комісія розпочала процес інтеграції України до європейської системи захищеного урядового супутникового зв’язку — GOVSATCOM.

Нова сторінка українсько-європейської співпраці у космічній сфері стала логічним продовженням угоди про асоціацію між ЄС та Україною, укладеної ще у 2014 році. На меті — повноцінна інтеграція країни до європейських систем супутникового попередження, зв’язку, дистанційного зондування Землі та космічної метеорології. Але що конкретно означає залучення України у космічні ініціативи ЄС, та як саме українські фахівці можуть посилити космічні спроможності Старого світу? 

Космічне око Європи: стратегічне значення програми Copernicus

Програма Copernicus з’явилася як довгостроковий проєкт Європейської комісії та Європейського космічного агентства (ESA) на початку 2000-х років. У ті часи ініціатива була відома під назвою Global Monitoring for Environment and Security (GMES), а її основна мета полягала у забезпеченні Європи повним і безперервним доступом до даних супутникового спостереження за Землею.

У 2008 році Європейська комісія офіційно перейменувала програму на Copernicus, щоб наголосити саме європейський характер ініціативи, відсилаючи до наукових праць польського астронома — Миколи Коперника. Створення подібної космічної інфраструктури стало європейською відповіддю на глобальні виклики: від зміни клімату та стихійних лих до необхідності ефективного управління природними ресурсами і забезпечення територіальної безпеки країн ЄС. 

Зараз це видається дивним, але впродовж більш ніж 10 років космічна програма не мала свого власного супутникового ресурсу і спочатку спиралася на відповідні можливості ESA та EUMETSAT. Відтак, у різні часи користувалася даними орбітального спостереження від супутників Envisat, ERS-2, Meteosat і MetOp. Крім того, до процесу збору інформації залучалася низка національних і комерційних супутникових місій Європи: французьких Spot і Pleiades, німецьких радарних TerraSAR-X і TanDEM-X та американських апаратів серії Landsat. Власної операційної потужності Copernicus набула лише у березні 2014 року, із запуском першого супутника Sentinel-1A, спроєктованого спеціально для цілей програми.

Ініціатива Copernicus працює на базі дуже гармонійної архітектури, що складається всього з трьох основних компонентів. Перша компонента — космічна, саме вона формує флот моніторингових Sentinel. Кожен супутник цього сузір’я має спеціалізоване обладнання для спостереження різноманітних аспектів — від льодовиків з атмосферою до суходолу та океанів, адже саме ці апарати збирають первинні дані дистанційного спостереження. Угрупованням Sentinel керує напряму ESA. Також космічне агентство відповідає за проєктування, розробку й запуск нових модифікацій моніторингових супутників. 

Друга складова програми Copernicus — компонента in-situ (на місці), що означає наземні, повітряні й морські вимірювання, які доповнюють і верифікують супутникові дані. Сюди входять метеостанції, океанічні буї, а також датчики якості повітря. Наземна мережа забезпечує необхідну точність і валідацію космічної інформації, перетворюючи сирі супутникові знімки на науково обґрунтовані продукти з високим ступенем надійності. Управління цим сегментом розподілене між кількома різними національними та європейськими організаціями.

Нарешті, третя (і найбільш важлива для кінцевого користувача) компонента — сервісна. Саме вона виступає завершальним етапом перетворення величезних обсягів моніторингових даних на зручні для використання інформаційні продукти та послуги. Сервісна компонента Copernicus пропонує шість основних тематичних послуг: моніторинг атмосфери, спостереження морського середовища, а також суходолу та змін клімату, плюс безпека й реагування на надзвичайні ситуації. Управління цим сегментом Європейська комісія здійснює спільно з Агентством ЄС з космічної програми (EUSPA), яке відповідає за взаємодію з користувачами та розвиток ринку послуг.

На початковому етапі розгортання й розвитку програми Copernicus долучилися всі тодішні країни-члени Європейського Союзу, а також Норвегія та Швейцарія як асоційовані члени, що брали участь у формуванні бюджету й управлінні. Передусім їхньою метою було прагнення забезпечити своїх громадян, державні органи та наукові інститути вільним і відкритим доступом до супутникових даних, адже подібна практика надавала можливість ухвалювати науково обґрунтовані рішення в усіх сферах — від планування будівництва до екологічного законодавства. І до сьогодні подібний рівень відкритості залишається наріжним каменем, який формує загальний успіх ініціативи Copernicus.

Ключовим бенефітом країн-учасниць Copernicus стало значне посилення їхньої стійкості та стратегічної автономії у секторі космічної обізнаності. Попри те, що програма від початку позиціонується як суто цивільна, дані супутникового моніторингу мали величезне значення і для сфери безпеки та оборони. Сьогодні вони забезпечують: ситуаційну обізнаність щодо моніторингу європейських кордонів; відстеження великих переміщень збройних сил або техніки; аналіз стану критичної інфраструктури; загальну підтримку миротворчих операцій та адекватне реагування на кризи. Саме так сталося у 2022 році, коли після повномасштабного вторгнення росіян до України Copernicus виступила одним із важливих інструментів Європейського Союзу для надання українським військовим розвідувальних даних, які згодом стали в пригоді для моніторингу військових дій та оцінки глобальних наслідків війни.

Користування Copernicus в Україні відбувається переважно через Сервіс управління надзвичайними ситуаціями (CEMS), оперативно залучений для активного картографування територій, що постраждали внаслідок бойових дій. Зокрема, оцінка з боку CEMS охоплювала визначення масштабів руйнувань цивільної інфраструктури та швидкий аналіз пошкоджень критичної інфраструктури. EUSPA, зі свого боку, у квітні 2022 року запустила спеціальну ініціативу EUSpace4Ukraine, яка надає чутливі дані для відстеження посівних площ, прогнозування врожайності, а також моніторингу інфраструктури зберігання (стану елеваторів та іншої логістичної інфраструктури, необхідної для експорту зернових культур).

У поточних умовах четвертого року виснажливої війни повноформатне залучення до програми Copernicus є важливим для України, оскільки забезпечує їй доступ до геопросторової інформації, що дозволяє керівництву та військовим посилити ситуаційну обізнаність. 

Утім, залучення у Copernicus вигідне не лише Україні, адже потенційно передбачає й потужний зворотний зв’язок, що може допомогти у загальному розвитку європейської програми. Зокрема, Україна здатна суттєво посилити її наземну компоненту (in-situ), а також має власний науковий потенціал у сфері космічних досліджень, розробки електричних супутникових рушіїв, сенсорів і систем оброблення супутникових даних.

Інтеграція українських даних від метеорологічних станцій або регіональних центрів моніторингу якості повітря до загальноєвропейської мережі обіцяє підвищити точність і покриття сервісів Copernicus, особливо на східних кордонах ЄС, що має стратегічне значення для спільної безпеки. Окрім цього, Україна, ймовірно, активно долучиться до розширення програми, яке отримало назву Copernicus Sentinel Expansion (CSE). 

Розширення Copernicus та нові можливості

Мета нового етапу програми Copernicus полягає в розширенні супутникового парку та поглибленні можливостей поточного угруповання Sentinel. Це, зокрема, нарощування сукупних зусиль у сфері боротьби зі зміною клімату, моніторинг полярних регіонів і покращення процесів сталого управління ресурсами.

Програма Copernicus Sentinel Expansion складатиметься із шести нових місій, кожна з яких є унікальною та закриє наявні на сьогодні прогалини в моніторингу Землі. Наприклад, місія Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring (CO2M) вперше в європейській практиці забезпечить вимірювання антропогенних викидів вуглекислого газу на рівні окремих країн і регіонів. Це має стати критично важливим для оцінки виконання країнами зобов’язань щодо захисту клімату, передусім тих, що викладені в межах Паризької кліматичної угоди. Інша місія — Copernicus Imaging Microwave Radiometer (CIMR) — візьме в фокус Арктику, збираючи детальні дані про концентрацію морського льоду, температуру і солоність поверхні моря, що є вкрай важливим для розуміння екологічної динаміки найвразливішого регіону планети та підтримки морських операцій.

Крім того, Expansion передбачені місії, орієнтовані на детальніше спостереження земної поверхні. Так, Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment (CHIME) продукуватиме гіперспектральні зображення високої роздільної здатності, щоб значно покращити моніторинг сільського господарства, управління лісами та виявлення мінералів. Майбутня Land Surface Temperature Monitoring (LSTM) покликана забезпечити високоточний моніторинг температури земної поверхні, що є ключовим для управління водними ресурсами і прогнозування посух. Загалом ці шість нових місій, серед яких також CRISTAL (моніторинг льодового покриву) та ROSE-L (L-діапазонний радар для ґрунтів і біомаси), стануть значним технологічним стрибком, розширюючи можливості ЄС у сфері спостереження за Землею до нового, детальнішого рівня.

Наприкінці 2025 року Copernicus Sentinel Expansion перебуває на стадії активної розробки та початку впровадження. Наразі ESA й європейська супутникова галузь працюють над створенням нових супутників, які зараз на різних етапах виробництва й інтеграції. Очікується, що перші запуски в межах програми розширення Copernicus мають розпочатися вже після 2028 року. А перед цим заплановані запуски супутників-дублерів у вже існуючому сузір’ї Sentinel (йдеться про пари Sentinel-2C/2D та Sentinel-3C/3D).

Зі стартом повноформатної інтеграції у програму Copernicus Україна теж може внести свій вклад у її розширення. І хоча ми навряд чи побачимо пряму участь країни у будівництві нових супутників у межах CSE (оскільки усі вже обрали основних підрядників), ми у змозі допомогти з розробкою нових типів застосунків або наземного сегмента обладнання для прийому супутникових даних. 

Українським компаніям також випаде нагода брати участь у нових європейських тендерах і проєктах, орієнтованих на калібрування та валідацію супутникових даних, або на розробку програмних сервісів і продуктів на основі гіперспектральних даних від CHIME чи радарних даних від ROSE-L. Результатом цієї праці може стати адаптація супутникових даних для потреб національної безпеки, післявоєнного відновлення й сільського господарства. Україна справді має необхідні навички для впровадження нових сервісів у життя. 

Зокрема, про це свідчить досвід компанії з українським корінням EOS Data Analytics, що спеціалізується на обробці супутникових знімків. Інші дотичні до космічного ринку українські компанії, на кшталт виробника супутникових електричних двигунів Space Electric Thruster Systems (SETS), також можуть долучитися до процесу створення нових європейських супутників, які прийдуть на заміну програмі Copernicus. 

Найточніший прогноз космічної погоди: участь у SWE

Інша програма, до якої приєдналася Україна навесні — Space Weather Events (SWE). Вона є частиною програми Космічної ситуаційної обізнаності (SSA), призначеної для визначення космічної погоди. Ця ініціатива ESA почала формуватися в середині 2000-х, коли європейські країни усвідомили зростаючу вразливість своєї наземної і космічної інфраструктури під впливом сонячної активності. Основна мета полягала у вибудовуванні в межах ЄС незалежної системи космічної метеорології і прогнозування, яка могла би зменшити ризики й забезпечити стійкість критично важливих систем під час надзвичайних ситуацій, спричинених космічною погодою.

Важливо розуміти, що SWE зовсім не займається традиційними, суто земними стихійними лихами, на кшталт повеней чи землетрусів. Її функції зосереджені виключно на моніторингу Сонця як основного джерела виникнення всіх космічних погодних явищ нашої зоряної системи. Космічна погода — це сукупність умов у космосі (від Сонця до атмосфери Землі), які можуть впливати на технологічні системи. В межах SWE, зокрема, відстежуються сонячні спалахи, корональні викиди маси та високошвидкісні потоки сонячного вітру. Саме ці явища викликають потужні геомагнітні бурі, здатні пошкодити навколоземні супутники, і як наслідок — позначитися на функціонуванні систем на Землі.

І навіть якщо сучасні супутники обладнані посиленим екранованим захистом (так звана радіаційно загартована електроніка) і за останні десятиріччя не було зафіксовано жодного пошкодження супутникової електроніки через вплив саме космічної погоди, геомагнітні бурі можуть змінювати середовище, де вони оперують. Так, під час геомагнітних бур сонячна енергія великої потужності передається у верхні шари атмосфери, що призводить до нагрівання та розширення середовища. Через це явище апарати на низьких навколоземних орбітах (LEO) відчувають значне посилення атмосферного опору, що призводить до прискорення втрати висоти та необхідності частіше виконувати маневри для корекції орбіти. А це, зі свого боку, інтенсивно вичерпує їхні запаси палива та скорочує термін служби.

Останній прикрий випадок, пов’язаний із втратою одразу 38 щойно виведених на орбіту супутників сузір’я Starlink, відбувся 3 лютого 2022 року. Запуск партії з 49 супутників орбітального сузір’я припав на початок геомагнітної бурі середньої потужності класу G1 (яка пізніше посилилася до класу G2). Вона спричинила значне нагрівання та розширення верхніх шарів атмосфери. Відтак нещодавно запущені апарати Starlink, які дісталися дуже низької початкової орбіти (близько 210 км), зіткнулися з відчутним збільшенням атмосферного опору, внаслідок чого й було втрачено майже 80% супутників цього запуску. 

Механізм роботи SWE включає мережу наземних телескопів і датчиків, а також супутникові інструменти, які постійно моніторять Сонце й вимірюють параметри сонячного вітру поблизу Землі. Отримані дані збираються, обробляються і перетворюються на прогностичні моделі й попередження, що є життєво необхідним для операторів критичної інфраструктури. Саме SWE надає інформацію для коригування орбіт супутників, щоб мінімізувати вплив підвищеного атмосферного опору, спричиненого геомагнітними бурями.

До речі, дані від SWE прямо впливають на безпеку й економіку не тільки космічного сектора. До прикладу, авіакомпанії використовують ці прогнози для планування маршрутів, особливо на високих широтах, щоб уникнути проблем зі зв’язком і надмірної радіаційної небезпеки для пасажирів та екіпажу. Оператори електромереж теж можуть завчасно вжити заходів для захисту трансформаторів від геоіндукованих струмів (GICs), які здатні спричинити перевантаження та масштабні відключення електроенергії. Одним із найяскравіших історичних прикладів нищівного впливу цих струмів є Керрінгтонська подія 1859 року — тоді сонячний шторм колосальної потужності спровокував тривалий збій наземних телеграфних мереж.

Сьогодні SWE — один із інструментів на захисті нашої технологічної цивілізації, що запобігає катастрофічним збоям систем життєзабезпечення. Своєчасне попередження про потужну геомагнітну бурю дозволяє операторам супутникового зв’язку та GPS/Galileo перевести свої системи в безпечний режим або скоригувати сигнали, забезпечуючи безперервність навігації і зв’язку для мільйонів європейців. 

Залучення України до SWE є стратегічно важливим кроком для підвищення стійкості її критичної інфраструктури, особливо енергетичних мереж і засобів зв’язку, які й поза нищівними наслідками космічної погоди постійно перебувають під загрозою ракетно-дронових атак росіян. Доступ до європейських моделей прогнозування дозволить “Укренерго” та іншим операторам завчасно вживати заходів. Скажімо, тимчасово знеструмлювати певні лінії чи змінювати конфігурацію мережі, запобігаючи каскадним відключенням і захищаючи обладнання, яке складно замінити в умовах бойових дій.

Через участь у SWE Україна здобуде й можливість посилити стійкість свого військового та критичного зв’язку. Космічна погода впливає на іоносферу, а це погіршує якість супутникового зв’язку (SATCOM), що зараз активно використовується вищим військовим керівництвом ЗСУ. Залучення до SWE дозволить інтегрувати європейські моделі іоносфери у національні системи зв’язку та позиціонування, допомагаючи урядовим операторам детально планувати сеанси зв’язку або перемикати канали для забезпечення надійності критично важливих комунікацій під час військових операцій.

На захисті планети: діяльність в межах NEO

Останнім, але не менш важливим за значущістю стало приєднання України до Near-Earth Objects (NEO) — ще однієї критично важливої компоненти європейської системи SSA. Ініціатива NEO була створена для виявлення, каталогізації та прогнозування траєкторій астероїдів і комет, які можуть наближатися до земної орбіти та потенційно становити загрозу зіткнення з нашою планетою. І хоча ймовірність зіштовхнутися з великим об’єктом доволі низька, наслідки такої події можуть бути катастрофічними, що робить моніторинг у межах NEO життєво необхідним елементом не тільки загальноєвропейської, але й планетарної безпеки.

Механізм роботи ініціативи NEO в ЄС — багаторівневий і спрямований на організацію повного циклу, “від спостереження до попередження”. Все починається з наземної мережі телескопів та обсерваторій, розміщених у всій Європі та світі, радіотелескопічні очі яких постійно спрямовані на дослідження неба. Обсерваторії у співпраці з Координаційним центром навколоземних об’єктів ESA (NEOCC) налаштовані на збір попередніх астрометричних даних про нові та вже відомі об’єкти. Головний філіал NEOCC, розташований в Італії, виконує роль мозку цієї складної системи небесних вартових, централізуючи дані та здійснюючи необхідні обчислення траєкторій астероїдів.

Обчислювальний процес, що відбувається в стінах NEOCC, є доволі складним: на основі зібраних точок даних фахівці центру прогнозують рух об’єктів на десятиліття вперед, встановлюючи їхні орбіти, розміри та, що найголовніше, вікна максимального зближення із Землею. Якщо об’єкт визначено як потенційно небезпечний (тобто, він підходить ближче за 7,5 млн км і має розмір понад 140 м), він класифікується як Potentially Hazardous Object (PHO). Ініціатива активно користується автоматизованими системами для швидкої перевірки нових знахідок, щоб негайно відкинути хибні тривоги.

Цікавим прикладом ефективного користування NEO стала ситуація навколо астероїда 2019 OK — як видно з назви, зафіксованого у 2019 році. Хоча він не був виявлений ESA безпосередньо, саме NEOCC оперативно відстежив його після відкриття. Астероїд розміром майже 100 м пролетів на віддаленні лише 70 000 км від Землі (це близько п’ятої частини відстані до Місяця). Тоді NEOCC зіграв ключову роль у швидкій перевірці та підтвердженні траєкторії, що допомогло міжнародній спільноті вчасно пересвідчитися, що космічний об’єкт не загрожує зіткненням із Землею.

Наразі до NEO залучені 14 країн-членів ЄС. Усі вони отримують гарантію раннього попередження про потенційні космічні небезпеки, що дозволяє їхнім урядам мати найбільш цінний ресурс у разі виникнення позаземної загрози — час, необхідний для планування заходів захисту (евакуації або розробки місій відхилення). Участь у NEO надає й доступ до передових астрономічних технологій, потужних обчислювальних ресурсів та елітної наукової спільноти, що є додатковим стимулом для розвитку національної астрономії і космічної науки.

У межах ініціативи NEO внесок України може бути значним завдяки розвиненій мережі її астрономічних обсерваторій, до якої входять Головна астрономічна обсерваторія НАН України (ГАО НАНУ), а також Одеська, Миколаївська, Харківська, Львівська тощо. Інтеграція українських даних та експертизи безпосередньо в NEOCC дозволить підвищити точність каталогізації і скоротити час виявлення позаземних об’єктів, що наближаються з конкретного сектора неба. Проте, слід зауважити: для того щоб отримати повну віддачу від цих наукових установ, ESA, ймовірно, доведеться виділити нам додаткове фінансування, адже в межах суттєвих бюджетних скорочень через війну та наслідки обстрілів більшість з зазначених вище обсерваторій опинилися у занедбаному стані. 

Також важливо розуміти, що хоча NEO займається тільки астероїдами, напрацювання в галузі точного відстеження та прогнозування траєкторій космічних об’єктів стратегічно важливі для національної безпеки через можливість подвійного призначення. Методології трекінгу можливо адаптувати для розвитку національної системи космічного спостереження та моніторингу космічних об’єктів, балістичних ракет і навіть орбітального сміття, що є досить суттєвим важелем для захисту супутників на орбіті.

GOVSATCOM: Україна в європейській архітектурі космічної безпеки

28 жовтня поточного року стало відомо про подання Єврокомісією пропозиції про старт перемовин щодо участі України в ініціативі захищеного супутникового зв’язку державного рівня. Європейська компонента, відома як GOVSATCOM, може залучити Україну до найбільш сучасних європейських систем супутникового шифрування та високошвидкісних комунікацій.

GOVSATCOM є ключовою частиною амбітної Програми безпечного зв’язку ЄС, також відомої як Infrastructure for Resilience, Interconnectivity and Security by Satellite (IRIS²). Головна мета програми — забезпечення стійкого та контрольованого рівня комунікацій для всіх державних органів, європейських інституцій, військових і кризових місій. Саме завдяки GOVSATCOM Євросоюз прагне подолати залежність від комерційних або іноземних постачальників для своїх найбільш чутливих комунікаційних потреб.

Речник Єврокомісії Томас Реньє публічно наголосив, що ключовою мотивацією є визнання критичної значущості зв’язку між космічними технологіями та обороною. На відміну від трьох ініціатив, про які ми розповіли вище, залучення України в GOVSATCOM не позиціонується як суто цивільний етап інтеграції в європейський космос, а прямо розглядається як надійний інструмент для посилення військової стійкості країни.

Ключова унікальність GOVSATCOM полягає в тому, що він працює за принципом пулінгу та обміну. Тобто, замість будівництва єдиного монолітного угруповання, об’єднує наявні супутникові потужності — як державні апарати, що належать країнам-членам ЄС, так і сертифіковані комерційні можливості від приватних європейських операторів. Це гарантує гнучкість, резервування та географічно широке покриття. За експлуатацію й координацію цих об’єднаних послуг відповідає EUSPA — це агентство забезпечує взаємодію між військовими, урядовими та цивільними користувачами.

Для України, де триває повномасштабна війна, залучення до GOVSATCOM є важливим кроком посилення. Програма налагоджує критично важливий захищений зв’язок, розроблений з урахуванням сучасних загроз радіоелектронної боротьби (РЕБ) та активного глушіння. Доступ до стійких перед перешкодами каналів має забезпечити надійність комунікації між ключовими державними та військовими структурами, що є життєво необхідним в умовах інтенсивних радіоелектронних атак, які росія застосовує проти всіх українських телекомунікаційних систем.

Бонусом до цього є високий рівень безпеки та шифрування системи. GOVSATCOM використовує сертифіковані європейські криптографічні рішення, що є необхідною умовою для обміну чутливою та конфіденційною інформацією. Це не лише захищає дані від перехоплення, але й значно підвищує рівень довіри між Україною, інституціями ЄС, а також військовими місіями і структурами НАТО, полегшуючи спільне планування й обмін розвідувальними даними.

Крім того, GOVSATCOM відіграє роль надійного резервного каналу зв’язку, адже в умовах постійних обстрілів і кібератак, які руйнують наземну інфраструктуру, гарантує безперервність управління. У разі виходу з ладу національних комунікаційних активів Україна зможе миттєво отримати доступ до об’єднаних потужностей пулу GOVSATCOM для підтримки життєво важливих функцій уряду та рятувальних служб, забезпечуючи стійкість у кризових ситуаціях.

І хоча поки що питання повноцінного залучення України до GOVSATCOM перебуває у площині розгляду, вже зараз можна прогнозувати, що рішення щодо підключення країни до системи зв’язку не з’явилося нізвідки, а є результатом чіткої стратегії ЄС щодо допомоги країні. Сьогоднішня тенденція зміцнення зв’язків між Україною та європейським космосом наочно демонструє прагнення Євросоюзу до визнання української безпеки невіддільною частиною загальноєвропейської безпеки. І передові космічні програми мають стати прямим засобом її забезпечення.