Рояк космически кораби избягват космическия боклук, докато се изкачват, за да избягат от гнева на слънцето

Гледка на художник към Swarm, първото съзвездие от спътници за наблюдение на Земята на Европейската космическа агенция. Кредит: ESA-P. Карел, 2013 г

Натискът в контролния център на Европейската космическа агенция нараства. Сателит на Европейската космическа агенция (ESA) се отклонява от мистериозен космически боклук, който беше забелязан само часове преди потенциален сблъсък.

Това означава, че жизненоважна стъпка в продължаващото пътуване на космическия кораб към по-безопасно небе трябва бързо да бъде пренасрочена, тъй като бурната слънчева активност, свързана с интензификацията на слънчевия цикъл, изкривява земната атмосфера и заплашва да извади сателита от орбита…

рояк? от бъгове?

не точно – рояк Всъщност задачата на ESA е да открива Пъзели за магнитното поле на Земята. Състои се от три спътника, A, B и C – наричани галено Алфа, Браво и Чарли.

какво стана?

Малко парче боклук, направен от човека, обикалящ около нашата планета – известен като космически боклук – Беше забелязан да се носи към Алфа в 16:00 CET (10:00 ч. EDT), на 30 юни. От пистата беше прогнозиран потенциален сблъсък само осем часа по-късно, малко след полунощ. Вероятността от удар беше достатъчно голяма, за да се нуждае Алфата, за да се измъкне от пътя — бързо.

съзвездие рояк. Swarm е първото съзвездие от спътници за наблюдение на Земята, принадлежащо на Европейската космическа агенция. Мисията му е да разкрие един от най-мистериозните аспекти на нашата планета: магнитното поле. Кредит: ESA-P. Карел, 2013 г

В космоса има боклуци?

много от него. Фрагменти от стари ракети и сателити и малки парченца отломки, останали от минали сблъсъци и хаотични лавини, се въртят около нашата планета. Всяко малко парче може да причини огромни щети на сателит, докато по-голям сателит може да унищожи сателита и да създаде голямо количество нови отломки.

Това за първи път ли се случваше?

онзи ден? Мога. Някога? Няма начин. Всеки сателит на ESA трябва да извършва средно две маневри за избягване на година – и това не включва всички сигнали, които получава, които в крайна сметка не изискват действие за избягване.

Изображението показва слънчевия масив на Sentinel-1A преди и след удара на милиметрова частица върху втория панел. Диаметърът на увредената зона е около 40 cm, което съответства на тази структура с ударна фракция, чийто размер е по-малък от 5 mm. Кредит ESA

Тогава каква е голямата работа?

Извършване на уклончив акт – известен като „Маневра за избягване на сблъсък– Изисква много планиране. Трябва да проверите дали не премествате сателита в нова орбита, която го излага на риск от други сблъсъци и трябва да изчислите как да се върнете към първоначалната си орбита, като използвате най-малко гориво и губите възможно най-малко научни данни .

Службата за космически отпадъци на Европейската космическа агенция анализира данни от мрежата за наблюдение на космоса на САЩ и предупреждава за потенциален сблъсък на екипите за контрол на полета и динамиката на полета на ESA, обикновено повече от 24 часа преди парчето отломка да се приближи до спътника.

В този случай получихме предизвестие само осем часа.

Още по-лошо, предупреждението означаваше, че Team Swarm сега внезапно се състезава с два часа. Друга маневра беше планирана само за няколко часа след потенциалния сблъсък и трябваше да бъде отменена, за да даде на Алфа достатъчно време да се отдалечи от останките. Тази маневра също беше много чувствителна във времето и трябваше да бъде изцяло препланирана, преизчислена и изпълнена в рамките на един ден.

Каква беше другата маневра?

Алфа и Чарли се катереха, за да избягат от гнева на слънцето. И двата спътника трябваше да извършат 25 маневри за 10 седмици, за да достигнат новите си по-високи орбити. Няколко часа след евентуалния сблъсък е планирана една от маневрите на Алфа.

Прогноза за слънчевия цикъл 25, NOAA, юли 2022 г. Броят на слънчевите петна на повърхността на Слънцето се увеличава и намалява в слънчеви цикли от около 11 години. В момента нашата звезда навлиза в много активен период от своя 25-ти слънчев цикъл. кредит: NOAA

Чакай, слънцето убива сателитите?

Нашето слънце влиза в много активна част отслънчев цикъл‘Веднага. Тази дейност увеличава плътността на горната атмосфера на Земята. Сателитите преминават през „по-плътен“ въздух, което ги забавя и изисква от тях да използват ограничено гориво на борда, за да останат в орбита. Алфа и Чарли се преместиха в по-малко плътна част от атмосферата, където можеха да останат в орбита и да се надяваме да събират научни данни още много години и да разширят мисиите!

Какво щеше да се случи, ако не беше тази маневра?

Алфа можеше да се е отклонил към Чарли и орбитите на двата спътника скоро щяха да се пресекат. Това би оставило цялостната мисия на Swarm „пресечена“, ограничавайки способността й да прави наука, докато друг набор от маневри не настрои Алфа и Чарли.

Рояк добре ли е сега?

Team Swarm спечели време за реакция за олимпийско състезание за спринтьори. Работейки с екипа по динамика на полета в Центъра за контрол на мисията на ESA, те планираха и изпълниха действието за избягване само за четири часа, а след това планираха отново и изпълниха другата маневра в рамките на 24 часа.

Алфа вече е в безопасност от удара с тази отломка и е завършил изкачването си до по-безопасно небе заедно с Чарли. Но там има много отломки и това показва с малко предупреждение, че може да застраши сателит.

Лазерната измервателна станция на Европейската космическа агенция (ESA) в Тенерифе насочва своя зелен лазер към небето. Кредит: ESA

Как вашите екипи се справят с всички тези сигнали за сблъсък?

С нова технология, по-устойчиво поведение и като поемем много сериозно отговорността за космическите отпадъци. ESA е изграждане на нова технология За проследяване на повече отломки, които се развиват Нови математически инструменти Това ще ни помогне да планираме, изпълним и действаме при бързо нарастващия брой маневри за избягване ръководни правила Което ограничава количеството нов боклук, който ние и другите сателитни оператори добавяме към проблема. Ние дори работим върху начини за улавяне на по-големи парчета отломки и премахването им от орбита с помощта накосмически нокът„.