Mākslinieka skatījums uz Swarm, Eiropas Kosmosa aģentūras pirmo Zemes novērošanas satelītu konstelāciju. Kredīts: ESA-P. Karels, 2013. gads
Eiropas Kosmosa aģentūras misijas vadības centrā palielinās spiediens. Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) satelīts izvairās no noslēpumaina kosmosa atkritumu, kas tika pamanīts tikai dažas stundas pirms iespējamās sadursmes.
Tas nozīmē, ka svarīgs solis kosmosa kuģa ceļā uz drošākām debesīm ir ātri jāpārplāno, jo vardarbīgā Saules aktivitāte, kas saistīta ar Saules cikla pastiprināšanos, izkropļo Zemes atmosfēru un draud izvilkt satelītu no orbītas…
bars? no kļūdām?
ne gluži – bars Faktiski tas ir ESA uzdevums atklāt Zemes magnētiskā lauka mīklas. Tas sastāv no trim satelītiem, A, B un C – mīļi pazīstami kā Alfa, Bravo un Čārlijs.
kas notika?
Neliels cilvēka radīts atkritumu gabals, kas riņķo ap mūsu planētu – pazīstams kā kosmosa atkritumi – Tas tika pamanīts, 30. jūnijā steidzamies virzienā uz Alfu pulksten 16:00 CET (10:00 EDT). No trases iespējama sadursme tika prognozēta tikai astoņas stundas vēlāk, īsi pēc pusnakts. Trieciena iespēja bija pietiekami liela, lai Alfai tas bija vajadzīgs, lai ātri izkļūtu no ceļa.
zvaigznāju bars. Swarm ir pirmais Zemes novērošanas satelītu konstelācija, kas pieder Eiropas Kosmosa aģentūrai. Tās misija ir atklāt vienu no noslēpumainākajiem mūsu planētas aspektiem: magnētisko lauku. Kredīts: ESA-P. Karels, 2013. gads
Kosmosā ir atkritumu?
daudz no tā. Ap mūsu planētu riņķo vecu raķešu un satelītu fragmenti un mazi atlūzu gabali, kas palikuši no pagātnes sadursmēm un haotiskām lavīnām. Katrs mazais gabals var radīt lielus bojājumus satelītam, savukārt lielāks satelīts var iznīcināt satelītu un radīt lielu daudzumu jaunu atlūzu.
Vai šī bija pirmā reize, kad tas notika?
tajā dienā? Var. Kādreiz? Nevar būt. Katram ESA satelītam ir jāveic vidēji divi izvairīšanās manevri gadā — un tas neietver visus saņemtos brīdinājumus, kuriem galu galā nav nepieciešama izvairīšanās darbība.
Attēlā redzams Sentinel-1A saules bloks pirms un pēc milimetra daļiņas trieciena uz otro paneli. Bojātās vietas diametrs ir aptuveni 40 cm, kas atbilst šai konstrukcijai ar trieciena frakciju, kuras izmērs ir mazāks par 5 mm. Kredīts ESA
Tad kas ir tas lielais?
Izvairīšanās darbība — pazīstama kā “Sadursmes izvairīšanās manevrs– Tas prasa lielu plānošanu. Jums ir jāpārbauda, vai jūs nepārvietojat satelītu uz jaunu orbītu, kas pakļauj to turpmāku sadursmju riskam, un jums ir jāaprēķina, kā atgriezties sākotnējā orbītā, izmantojot vismazāko degvielas daudzumu un zaudējot pēc iespējas mazāk zinātnisko datu. .
Eiropas Kosmosa aģentūras Kosmosa atlūzu birojs analizē datus no ASV Kosmosa novērošanas tīkla un brīdina ESA lidojumu vadības un lidojumu dinamikas komandas par iespējamu sadursmi, parasti vairāk nekā 24 stundas pirms atlūzu gabala pietuvošanās satelītam.
Šajā gadījumā mēs saņēmām tikai astoņas stundas iepriekš.
Vēl ļaunāk, brīdinājums nozīmēja, ka Team Swarm tagad pēkšņi sacentās pret divām stundām. Vēl viens manevrs bija plānots tikai dažas stundas pēc iespējamās sadursmes, un tas bija jāpārtrauc, lai Alfai būtu pietiekami daudz laika, lai pārvietotos prom no vraka. Šis manevrs bija arī ļoti jutīgs pret laiku, un tas bija pilnībā jāpārplāno, jāpārrēķina un jāizpilda vienas dienas laikā.
Kāds bija otrs manevrs?
Alfa un Čārlijs kāpa, lai izvairītos no saules dusmām. Abiem satelītiem 10 nedēļu laikā bija jāveic 25 manevri, lai sasniegtu savas jaunās, augstākās orbītas. Viens no Alfa manevriem bija plānots dažas stundas pēc iespējamās sadursmes.
Saules cikla 25. prognoze, NOAA, 2022. gada jūlijs. Saules plankumu skaits uz Saules virsmas palielinās un samazinās aptuveni 11 gadu saules ciklos. Mūsu zvaigzne šobrīd ieiet ļoti aktīvā 25. Saules cikla periodā. kredīts: NOAA
Pagaidiet, saule nogalina satelītus?
Mūsu saule ieiet ļoti aktīvajā daļāsaules cikls‘ Tūlīt. Šī aktivitāte palielina Zemes atmosfēras augšējo slāņu blīvumu. Satelīti skrien pa “biezāku” gaisu, kas tos palēnina un liek tiem izmantot ierobežotu degvielu uz kuģa, lai paliktu orbītā. Alfa un Čārlijs pārcēlās uz mazāk blīvu atmosfēras daļu, kur viņi varēja palikt orbītā un, cerams, vākt zinātniskos datus vēl daudzus gadus un pagarināt misijas!
Kas būtu noticis, ja nebūtu bijis šī manevra?
Alfa varēja novirzīties uz Čārliju, un abu satelītu orbītas drīz būtu krustojušās. Tas būtu atstājis Swarm vispārējo misiju “krustojušos”, ierobežojot viņas spēju veikt zinātni, līdz vēl viens manevru kopums noregulē Alfu un Čārliju.
Vai spietam tagad viss kārtībā?
Komanda Swarm nopelnīja reakcijas laiku olimpiskajām sprinteru sacensībām. Strādājot ar Flight Dynamics komandu ESA misijas vadības centrā, viņi plānoja un izpildīja izvairīšanās darbību tikai četrās stundās, un pēc tam 24 stundu laikā pārplānoja un izpildīja otru manevru.
Alfa tagad ir pasargāta no trieciena šim vraka gabalam un ir pabeigusi savu pacelšanos uz drošākām debesīm kopā ar Čārliju. Bet tur ir daudz gružu, un tas ar nelielu brīdinājumu parāda, ka tas var apdraudēt satelītu.
Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) lāzera mērīšanas stacija Tenerifē vērš savu zaļo lāzeru debesīs. Kredīts: ESA
Kā jūsu komandas seko visiem šiem brīdinājumiem par sadursmēm?
Ar jaunām tehnoloģijām, ilgtspējīgāku uzvedību un ļoti nopietni uzņemoties atbildību par kosmosa atkritumiem. ESA ir jaunu tehnoloģiju būvniecība Lai izsekotu vairāk gružu, attīstās Jauni matemātikas rīki Tas mums palīdzēs plānot, izpildīt un rīkoties saistībā ar strauji pieaugošo izvairīšanās manevru skaitu vadošie noteikumi Tas ierobežo jaunu atkritumu daudzumu, ko mēs un citi satelītu operatori papildina problēmu. Mēs pat strādājam pie veidiem, kā notvert lielākus gružu gabalus un noņemt tos no orbītas, izmantojotkosmosa nags“.
