Umetnikov pogled na roj, ESA-ino prvo konstelacijo satelitov za opazovanje Zemlje. Zasluge: ESA-P. Caryl, 2013

Nadzor misije ESA je pod vse večjim pritiskom. Satelit Evropske vesoljske agencije (ESA) se umakne s poti skrivnostnemu kosu vesoljske smeti, ki so ga opazili ure pred morebitnim trkom.

To pomeni, da je treba pomemben korak v varnem potovanju vesoljskega plovila v nebo zdaj hitro prestaviti, saj silovita sončna aktivnost, povezana z rampo sončnega cikla, izkrivlja Zemljino atmosfero in grozi, da bo satelit potegnila iz orbite. Ali …

Nekaj? žuželk?

ne dovolj – grozd Pravzaprav je naloga ESA odkriti Skrivnosti zemeljskega magnetnega polja, Sestavljen je iz treh satelitov, A, B in C – ljubkovalno imenovanih Alpha, Bravo in Charlie.

Kaj se je zgodilo?

Majhen košček umetne smeti kroži po našem planetu – znan kot vesoljski odpadki – Najdeno, da drvi proti Alfi 30. junija ob 16:00 CEST (10:00 dopoldan EDT). Iz trajektorije je bilo predvideno možno trčenje osem ur pozneje, malo po polnoči. Trk je bil verjetno dovolj močan, da se je Alpha morala hitro umakniti s poti.

Ozvezdje roj. Swarm je prva ESA-ina konstelacija satelitov za opazovanje Zemlje. Njegova naloga je odkriti enega najbolj skrivnostnih vidikov našega planeta: magnetno polje. Zasluge: ESA-P. Caryl, 2013

v vesolju je smeti,

To je veliko, Deli raket, stari sateliti in drobni koščki odpadkov, ki so ostali od preteklih trkov in neurejenih razpadov, krožijo okoli našega planeta. Vsak majhen drobec lahko resno poškoduje satelit, večji pa lahko uniči satelit in ustvari veliko količino novih odpadkov.

Se je to zgodilo prvič?

tisti dan? Morda. včasih? seveda ne. Vsak od satelitov ESA mora izvesti povprečno dva manevra izogibanja vsako leto – in to ne vključuje vseh opozoril, ki ne zahtevajo ukrepanja za izogibanje koncu.

Fotografija prikazuje sončni niz Sentinel-1A pred in po udarcu milimetrskega delca na drugo ploščo. Premer poškodovanega območja je približno 40 cm, kar ustreza udarcu drobca, velikega manj kot 5 milimetrov, v to strukturo. kredit esa

Kaj je potem tako hudega?

ukrepanje, da bi se izognili – znano kot ‘manever za izogibanje trčenju‘ – potrebno je veliko načrtovanja. Prepričati se morate, da satelita ne premaknete v novo orbito, zaradi katere bi bil v nevarnosti drugih trkov, in izračunati morate, kako se vrniti v prvotno orbito z manj goriva in čim manj izgube znanstvenih podatkov.

ESA-jev urad za vesoljske odpadke analizira podatke iz ameriške mreže za vesoljski nadzor in posreduje opozorila o morebitnem trčenju ekipam ESA za nadzor letenja in dinamiko leta, običajno 24 ur, preden se kos odpadkov najbolj približa satelitu.

O tej zadevi smo prejeli le osem ur obvestila.

In še huje, opozorilo je pomenilo, da je ekipa Swarm zdaj nenadoma tekmovala z dvema urama. Še en manever je bil načrtovan le nekaj ur po morebitnem trčenju in so ga morali preklicati, da je Alpha imela dovolj časa, da se umakne s poti razbitinam. Ta manever je bil tudi zelo časovno občutljiv in ga je bilo treba popolnoma predelati, preračunati in izvesti v enem dnevu.

Kakšni so bili drugi manevri?

Alpha in Charlie sta plezala, da bi ubežala jezi Sonca. Oba satelita sta morala izvesti 25 manevrov v obdobju 10 tednov, da sta dosegla svoje nove višje orbite. Eden od alfinih manevrov je bil načrtovan le nekaj ur po morebitnem trčenju.

Napoved 25. sončnega cikla, NOAA, julij 2022. Število sončnih peg na površini Sonca se povečuje in zmanjšuje v približno 11-letnih sončnih ciklih. Naša zvezda trenutno vstopa v zelo aktivno obdobje svojega 25. sončnega cikla. kredit: NOAA

Čakaj, Sonce ubija satelite?

Naše Sonce vstopa v svoj ‘zelo aktiven del’.sončni cikel‘ takoj. Ta dejavnost povečuje gostoto Zemljine zgornje atmosfere. Sateliti se gibljejo skozi ‘gost’ zrak, kar jih upočasnjuje in potrebujejo manj goriva na krovu, da ostanejo v orbiti. Alpha in Charlie sta se preselila v manj gost del atmosfere, kjer bi lahko ostala v orbiti in upajmo, da bi zbirala znanstvene podatke še več let in podaljšala misijo!

Kaj bi se zgodilo brez tega manevra?

Alpha bi se premaknila proti Charlieju in orbiti obeh satelitov bi se kmalu križali. To bi pustilo celotno misijo roja ‘navzkriž’, kar bi omejilo njegovo sposobnost opravljanja znanosti, dokler drugi niz manevrov ne bi ponovno združil Alfe in Charlieja.

Je čreda zdaj v redu?

Ekipa Swarm je morala delati z reakcijskimi časi, da bi lahko tekmovala z olimpijskim sprinterjem. V tesnem sodelovanju z ekipo Flight Dynamics pri ESA-inem nadzoru misije so načrtovali in se izognili dejanjem v samo štirih urah, nato pa načrtovali in izvedli druge manevre v 24 urah.

Alpha je zdaj varna pred trčenjem s tem kosom odpadkov in je varno zaključila svoj vzpon v nebo s Charliejem. Toda zunaj je veliko odpadkov in to kaže, kako malo opozorila lahko ogrozi satelit.

ESA-ina laserska postaja za merjenje razdalje na Tenerifih želi svoj zeleni laser usmeriti proti nebu. kredit: ESA

Kako se vaše ekipe spopadajo z vsemi temi opozorili o trčenju?

Z novo tehnologijo, bolj trajnostnim obnašanjem in zelo resnim prevzemanjem odgovornosti za naše vesoljske odpadke. ESA je ustvarjanje nove tehnologije Za sledenje več odpadkov v razvoju nova računalniška orodja ki nam bo pomagal pri načrtovanju in izvajanju hitro naraščajočega števila izogibalnih manevrov ter ukrepanju smernice Kar omejuje količino novih odpadkov, ki jih mi in drugi satelitski operaterji dodamo k problemu. Raziskujemo tudi načine za zajemanje velikih kosov odpadkov in njihovo odstranitev iz orbite.vesoljski krempelj,