Een zwerm ruimtevaartuigen ontwijkt ruimteafval tijdens het klimmen om te ontsnappen aan de toorn van de zon

De druk neemt toe in het missiecontrolecentrum van de European Space Agency. Een satelliet van de European Space Agency (ESA) blijft uit de buurt van een mysterieus stuk ruimteafval dat slechts enkele uren voor een mogelijke botsing werd opgemerkt.

Dit betekent dat een cruciale stap in de voortdurende reis van het ruimtevaartuig naar een veiliger hemel snel opnieuw moet worden gepland, omdat gewelddadige zonneactiviteit in verband met de intensivering van de zonnecyclus de atmosfeer van de aarde vervormt en de satelliet uit zijn baan dreigt te slepen…

zwerm? van insecten?

niet precies – zwerm Het is eigenlijk de taak van de ESA om te detecteren Magnetische veldpuzzels van de aarde. Het bestaat uit drie satellieten, A, B en C – liefkozend bekend als Alpha, Bravo en Charlie.

wat er is gebeurd?

Een klein stukje door de mens gemaakte rommel in een baan om onze planeet – bekend als ruimtepuin – Het werd op 30 juni om 16:00 uur CET (10:00 uur EDT) in de richting van Alpha gespot. Slechts acht uur later, net na middernacht, werd vanaf de baan een mogelijke aanrijding voorspeld. De kans op een botsing was groot genoeg dat de Alpha hem nodig had om snel uit de weg te gaan.

sterrenbeeld zwerm. Swarm is de eerste constellatie van aardobservatiesatellieten van de European Space Agency. Zijn missie is om een ​​van de meest mysterieuze aspecten van onze planeet bloot te leggen: het magnetisch veld. Krediet: ESA-P. Karel, 2013

Er is rommel in de ruimte?

veel van dat. Fragmenten van oude raketten en satellieten en kleine stukjes puin die zijn overgebleven van eerdere botsingen en chaotische lawines draaien rond onze planeet. Elk klein stukje kan enorme schade aan een satelliet veroorzaken, terwijl een grotere satelliet de satelliet kan vernietigen en een grote hoeveelheid nieuw puin kan creëren.

Was dit de eerste keer dat dit gebeurde?

die dag? Kan. Ooit? Echt niet. Elke ESA-satelliet moet gemiddeld twee uitwijkmanoeuvres per jaar uitvoeren – en dat omvat niet alle waarschuwingen die ze ontvangen die uiteindelijk geen uitwijkactie vereisen.

De afbeelding toont het zonnepaneel van Sentinel-1A voor en na de inslag van een millimeterdeeltje op het tweede paneel. De diameter van het beschadigde gebied is ongeveer 40 cm, wat overeenkomt met deze structuur met een impactfractie waarvan de grootte kleiner is dan 5 mm. Krediet ESA

Wat is er dan erg aan?

Een ontwijkende handeling doen – bekend als “Botsingsvermijdingsmanoeuvre– Het vereist veel planning. Je moet controleren of je de satelliet niet in een nieuwe baan om de aarde brengt die hem blootstelt aan het risico van verdere botsingen en je moet berekenen hoe je met zo min mogelijk brandstof naar je oorspronkelijke baan kunt terugkeren en zo min mogelijk wetenschappelijke gegevens verliest .

Het Office of Space Debris van de European Space Agency analyseert gegevens van het US Space Monitoring Network en waarschuwt de ESA-teams voor vluchtcontrole en vluchtdynamiek, meestal meer dan 24 uur voordat het stuk puin de satelliet nadert, voor een mogelijke botsing.

In dit geval kregen we slechts acht uur van tevoren.

Erger nog, de waarschuwing betekende dat Team Swarm nu plotseling tegen twee uur racete. Een andere manoeuvre was gepland voor slechts een paar uur na de mogelijke botsing en moest worden afgeblazen om Alpha voldoende tijd te geven om weg te komen van het wrak. Deze manoeuvre was ook erg tijdgevoelig en moest binnen een dag volledig opnieuw worden gepland, herberekend en uitgevoerd.

Wat was de andere manoeuvre?

Alpha en Charlie klommen om aan de toorn van de zon te ontsnappen. Beide satellieten moesten gedurende 10 weken 25 manoeuvres uitvoeren om hun nieuwe, hogere banen te bereiken. Een van de Alpha-manoeuvres was enkele uren na de mogelijke aanrijding gepland.

Solar Cycle 25 Forecast, NOAA, juli 2022. Het aantal zonnevlekken op het oppervlak van de zon neemt toe en af ​​in zonnecycli van ongeveer 11 jaar. Onze ster gaat momenteel een zeer actieve periode van zijn 25ste zonnecyclus in. tegoed: NOAA

Wacht, de zon vernietigt de satellieten?

Onze zon betreedt een zeer actief deel vanzonnecyclus‘ Direct. Deze activiteit verhoogt de dichtheid van de bovenste atmosfeer van de aarde. De satellieten gaan door “dikkere” lucht, waardoor ze langzamer worden en ze minder brandstof aan boord moeten gebruiken om in een baan om de aarde te blijven. Alpha en Charlie verhuisden naar een minder dicht deel van de atmosfeer waar ze in een baan om de aarde konden blijven en hopelijk nog vele jaren wetenschappelijke gegevens konden verzamelen en missies konden uitbreiden!

Wat zou er gebeurd zijn zonder deze manoeuvre?

Alpha had naar Charlie kunnen afdrijven en de banen van de twee satellieten zouden elkaar snel kruisen. Dit zou de algemene missie van Swarm ‘door elkaar hebben gehaald’, waardoor haar vermogen om wetenschap te bedrijven te beperken totdat een andere reeks manoeuvres Alpha en Charlie opnieuw op één lijn brengt.

Is de zwerm nu in orde?

Team Swarm verdiende reactietijd voor een Olympische sprintwedstrijd. In samenwerking met het Flight Dynamics-team van het ESA Mission Control Center planden en voerden ze de ontwijkingsactie in slechts vier uur uit, en vervolgens herplanden en voerden ze de andere manoeuvre binnen 24 uur uit.

Alpha is nu veilig voor het raken van dat wrak en heeft zijn klim naar een veiliger lucht naast Charlie voltooid. Maar er is veel puin daarbuiten, en het laat met weinig waarschuwing zien dat het een satelliet zou kunnen bedreigen.

Het lasermeetstation van de European Space Agency (ESA) in Tenerife richt zijn groene laser in de lucht. Krediet: ESA

Hoe blijven uw teams op de hoogte van al deze botsingswaarschuwingen?

Met nieuwe technologie, duurzamer gedrag en door de verantwoordelijkheid voor ruimteschroot heel serieus te nemen. ESA is nieuwe technologie bouwen Om meer puin op te sporen, ontwikkelen Nieuwe wiskundige tools Dit zal ons helpen bij het plannen, uitvoeren en reageren op het snel groeiende aantal ontwijkende manoeuvres leidende regels Dat beperkt de hoeveelheid nieuw afval die wij en andere satellietoperators aan het probleem toevoegen. We werken zelfs aan manieren om grotere stukken puin op te vangen en uit een baan om de aarde te verwijderen metruimte klauw“.