ESA: el sobrevuelo más peligroso de la ESA


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25/11/2021
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En breve

La posibilidad de que la nave espacial Solar Orbiter de la ESA encuentre desechos espaciales durante su próximo sobrevuelo terrestre es muy, muy baja. Sin embargo, el riesgo no es cero y es mayor que cualquier otro sobrevuelo realizado por la ESA. El hecho de que exista este riesgo resalta el desorden que hemos hecho con el espacio y por qué tenemos que tomar medidas para limpiar lo nuestro.

En profundidad

El 27 de noviembre, después de un año y ocho meses volando por el Sistema Solar interior, Orbitador solar voluntad pasear por casa para ‘dejar caer’ algo de energía extra. Esto alineará la nave espacial para sus próximos seis sobrevuelos de Venus. Estos finales la gravedad ayuda perfeccionará e inclinará la órbita de Solar Orbiter, permitiendo que la sonda protegida contra el calor capture las primeras imágenes directas de los polos de nuestra estrella, y mucho más.

El sobrevuelo más arriesgado de Solar Orbiter

Durante el próximo sobrevuelo, se estima que Solar Orbiter pasará a solo 460 km de la superficie de la Tierra en su aproximación más cercana, unos 30 kilómetros por encima del camino de la Estación Espacial Internacional. Viajará dos veces a través del anillo geoestacionario a 36 000 kilómetros de la superficie de la Tierra e incluso a través de la órbita terrestre baja, por debajo de los 2000 kilómetros, dos regiones plagadas de basura espacial.

¿Qué tan arriesgado? Todo es relativo

Antes de preocuparnos demasiado, comencemos señalando que la probabilidad de que Solar Orbiter sea golpeado por escombros es muy, muy, muy pequeña. Misiones de observación de la tierra pasan toda su vida en la órbita terrestre baja, la región del espacio más llena de escombros, y mientras actúan ‘maniobras para evitar colisiones‘unas pocas veces al año, Solar Orbiter pasará solo unos minutos aquí mientras se dirige hacia la aproximación más cercana y luego se va de nuevo, hacia Venus.

La ventana de la Cúpula a bordo de la Estación Espacial Internacional desarrolló un chip de 7 mm, que se cree que fue causado por un objeto impactante de no más de unas milésimas de milímetro de diámetro.

Por pequeño que sea el riesgo, las colisiones con escombros en altitudes terrestres bajas hacer ocurrir. En 2016, un panel solar de la ESA Sentinel-1A La nave espacial fue golpeada por una partícula que se cree que tiene menos de cinco milímetros de tamaño. A pesar de su tamaño, su alta velocidad relativa significaba que aún dañaba un área de 40 cm de ancho, lo que provocó una pequeña reducción en la potencia a bordo y ligeros cambios en la orientación y la órbita del satélite. Cientos de millones de partículas de escombros de este tamaño se encuentran actualmente en órbita.

Hubble, el telescopio espacial NASA / ESA, ha pasado 31 años en órbita terrestre a una altitud de alrededor de 547 kilómetros. En ese tiempo, ha sido testigo de los cielos llenos de satélites y escombros y sintió el impacto, ya que sus propios paneles solares han sido bombardeados y degradados por pequeñas partículas de escombros.

En abril de 2020, BepiColombo sobrevoló la Tierra con una aproximación de 12 500 kilómetros. La Oficina de Desechos Espaciales de la ESA también realizó un análisis de riesgo de colisión para este sobrevuelo cuando la nave espacial pasó por la órbita geoestacionaria, aunque voló muy por encima de la órbita terrestre baja llena de desechos.

Si bien el riesgo para Solar Orbiter durante su próximo sobrevuelo terrestre es pequeño, sigue siendo «distinto de cero». No enfrentó este riesgo ya que balanceado por Venus, ni la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA tuvo que realizar un análisis de riesgo de colisión como BepiColombo recientemente comprimido por Mercury, o cuando Cassini-Huygens sobrevoló Júpiter.

Sobrevuelos más allá de la Tierra, por ejemplo, cuando Cassini / Huygens sobrevolaron la Tierra en 1999, cuando Rosetta regresó tres veces en 2005, 2007 y 2009, y Juno pasó en 2013, había menos satélites, menos escombros y ninguna ‘mega constelación’ en orbita. Un sobrevuelo de la Tierra hoy, aunque todavía es seguro, es más riesgoso de lo que solía ser.

Evitación de colisiones interplanetarias

Aproximadamente de siete a diez días antes del sobrevuelo, la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA comenzará a realizar evaluaciones de riesgo basadas en la trayectoria de Solar Orbiter y la posición esperada de los objetos catalogados en órbita alrededor de la Tierra. Esto proporcionará una probabilidad de colisión para algunas aproximaciones cercanas específicas.

Evitación de colisiones: ¿cuál es el costo?

En estos casos, la incertidumbre comienza alta pero se estrecha a medida que evolucionan las órbitas de los objetos. A medida que se acerca el momento de la aproximación cercana, nuestros datos de observación mejoran, reduciendo las incertidumbres en la ubicación de los objetos involucrados. Como es casi siempre el caso, cuanto más sabemos sobre la posición de dos objetos, más seguros estamos de que se cruzarán con seguridad.

A veces, sin embargo, a medida que pasa el tiempo y se acerca una aproximación cercana, aumenta la posibilidad de colisión. Para cada una de las misiones Sentinel en la órbita de la Tierra, se realiza una maniobra para evitar colisiones aproximadamente una vez cada cinco a seis meses cuando la ‘distancia perdida’ con otro objeto se considera demasiado arriesgada.

Para Solar Orbiter, en el improbable escenario de que se requiera una maniobra para evitar un posible impacto, la decisión se tomaría el jueves 25 de noviembre, dos días antes de una aproximación cercana. Se realizaría el viernes 26 de noviembre, unas seis horas antes de la aproximación cercana.

¿Todo claro?

Una vez que Solar Orbiter asciende desde la órbita terrestre baja y pasa por encima de la órbita geoestacionaria, queda fuera de la zona de riesgo. Esto debería ser aproximadamente una hora después de su distancia mínima a la Tierra.

A medida que la misión se aleja, volando con un poco menos de energía de la que llegó, él y sus equipos de misión nunca más tendrán que considerar los desechos espaciales. Para las misiones que aún se encuentran en órbita y para las que aún no se han lanzado, la situación en el espacio es cada vez más preocupante.

Después de décadas de lanzamientos, sin pensar en lo que se haría con los satélites al final de sus vidas, nuestro entorno espacial se ha llenado de desechos espaciales. Mientras Solar Orbiter pasa rápidamente, pasando solo momentáneamente por las carreteras orbitales de la Tierra, es un recordatorio importante de que el problema de los desechos espaciales es exclusivo de la Tierra, de nuestra propia fabricación y nuestro para limpiar.

Descubra cómo está trabajando la ESA para evitar que se creen más escombros y limpie lo que ya existe.



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