La nave espacial Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA) está rozando la Tierra en busca de asistencia por gravedad, uno de los vuelos planetarios más peligrosos de la historia.

Impresión artística del Solar Orbiter volando sobre la Tierra. Crédito: ESA / ATG medialab

La posibilidad de que la nave Solar Orbiter de la ESA encuentre desechos espaciales durante su próximo vuelo desde la Tierra es extremadamente baja. Sin embargo, los riesgos no son nulos y son mayores que cualquier otro vuelo que haya realizado la Agencia Espacial Europea. Tener ese riesgo en absoluto resalta el desorden que hemos creado en el espacio y por qué debemos tomar medidas para limpiar detrás de nosotros.

El 27 de noviembre, después de un año y ocho meses de volar a través del sistema solar interior, el Solar Orbiter entrará en la casa para «soltar» un poco de energía extra. Esto organizará la nave espacial para sus próximos seis vuelos desde Venus. Esto es final La gravedad ayuda Suavizará e inclinará la órbita del Solar Orbiter, lo que permitirá que la sonda con protección térmica capture las primeras imágenes directas de los polos de nuestra estrella y mucho más.

El orbitador solar más peligroso en vuelo

Durante el próximo sobrevuelo, se estima que el orbitador solar viajará a solo 460 kilómetros de la superficie de la Tierra en su punto más cercano, unos 30 kilómetros por encima de la trayectoria de la Estación Espacial Internacional. Viajará dos veces a través del anillo geoestacionario a 36.000 km de la superficie de la Tierra e incluso a través de la órbita terrestre baja, a menos de 2.000 km, dos regiones llenas de basura espacial. Crédito: ESA

¿Que peligroso? Todo esta conectado

Antes de preocuparnos demasiado, comencemos por señalar que la posibilidad de que un naufragio golpee un Solar Orbiter es bastante alta. muy Pequeña. Las misiones de observación de la Tierra pasan toda su vida en la órbita terrestre baja, la región más llena de escombros en el espacio, y mientras realizan maniobras para evitar colisiones varias veces al año, la nave solar pasará solo unos minutos aquí mientras se dirige hacia la zona más cercana. y luego parte de nuevo, hacia Venus.

Efecto de chip de ventana de domo de la estación espacial

Esta imagen fue tomada por el astronauta de la Agencia Espacial Europea Tim Peake desde el interior de una cúpula en la Estación Espacial Internacional, que muestra una rebanada circular de 7 mm de diámetro que fue arrancada por el impacto de una pequeña pieza de escombros espaciales, posiblemente pintura descascarada o un pequeño fragmento de metal. no más grande que unos pocos a través de una milésima de milímetro. El fondo solo muestra el oscurecimiento del espacio granular. Crédito: Agencia Espacial Europea / NASA

No importa cuán pequeños sean los riesgos, chocar contra los escombros a bajas altitudes desde el suelo actuar Suceda u ocurra. En 2016, un panel solar a bordo de la nave espacial Sentinel-1A de la Agencia Espacial Europea fue golpeado por una partícula que se cree que tiene menos de cinco milímetros de tamaño. A pesar de su tamaño, su alta velocidad relativa significa que aún puede dañar un área de 40 cm de ancho, lo que resulta en una leve disminución de la energía interna 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.

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Hubble NASA/ El telescopio espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) pasó 31 años en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de unos 547 km. En ese momento, el cielo estaba lleno de satélites, escombros y Sentí el efectoSus paneles solares han sido bombardeados y degradados por pequeñas partículas de escombros.

Sobrevuelo por la Tierra de BepiColombo

En abril de 2020, BepiColombo voló cerca de la Tierra a cerca de 12.500 km. La Oficina de Desechos Espaciales de la Agencia Espacial Europea también realizó un análisis de riesgo de colisión para este vuelo cuando la nave espacial pasaba por la órbita geoestacionaria, a pesar de que volaba sobre la órbita terrestre baja llena de desechos. Crédito: ESA / BepiColombo / MTM, CC BY-SA 3.0 OIG

Si bien el riesgo para el Solar Orbiter durante su vuelo entrante desde la Tierra es mínimo, sigue siendo «distinto de cero». No enfrentó ese peligro porque fue balanceado por Venus, y la Oficina de Desechos Espaciales de la Agencia Espacial Europea no tuvo que realizar un análisis de riesgo de colisión como BepiColombo recientemente comprimido por Mercury, o cuando Cassini– Hugens. Voló Júpiter.

Por ejemplo, vuelos anteriores a la Tierra, cuando Cassini / Huygens volaron cerca de la Tierra en 1999, Rosetta regresó tres veces en 2005, 2007 y 2009, y Juno giró en 2013, había menos satélites y menos escombros, y la ausencia de «cúmulos de estrellas masivas» en órbita. Volar sobre el suelo hoy en día, aunque sigue siendo seguro, es más peligroso de lo que solía ser.

Evita la colisión entre planetas

La Oficina de Desechos Espaciales de la Agencia Espacial Europea comenzó recientemente evaluaciones de riesgo basadas en la trayectoria del vehículo solar en órbita y la posición esperada de los objetos indexados en la órbita de la Tierra, lo que proporciona un potencial de colisión para cualquier aproximación cercana.

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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 del acercamiento, nuestros datos de monitoreo mejoran, reduciendo la incertidumbre en la ubicación de los objetos en cuestión. Como es casi siempre el caso, cuanto más sabíamos sobre la posición de dos objetos, más seguros estábamos de que se cruzarían con seguridad.

costo para evitar colisiones

El espacio puede parecer vasto y vacío, pero los satélites en la órbita de la Tierra enfrentan el peligro constante de colisión, con otros satélites, vivos o muertos, o con fragmentos de escombros. Ahora es la norma para los operadores de naves espaciales en carreteras muy transitadas desviar su misión fuera de peligro. De hecho, en la Agencia Espacial Europea, cada misión aérea realiza en promedio dos maniobras para evitar colisiones cada año. Estas maniobras son caras. Se pasan horas en tierra observando los cielos, calculando riesgos, planificando maniobras, sin mencionar el combustible extra gastado y la ciencia y los datos recopilados mientras los dispositivos están apagados. Crédito: ESA / UNOOSA

Pero a veces, con el paso del tiempo y la apariencia de proximidad, aumentan las posibilidades de colisión. Para cada misión 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 de error» con otro objeto se considera demasiado arriesgada.

Para el Solar Orbiter, en el improbable escenario que requiera una maniobra para sacarlo del camino del impacto potencial, se tomará una decisión el jueves 25 de noviembre, dos días antes del acercamiento. Se realizará el viernes 26 de noviembre, unas seis horas antes del cierre.

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¿Está todo claro?

Una vez que la órbita solar proviene de la órbita terrestre baja y pasa sobre la órbita geoestacionaria, está fuera de la zona de peligro. Esto debería ser aproximadamente una hora después de la distancia mínima al suelo.

Con la misión acercándose, volando con un poco menos de energía de la que alcanzó, ella y sus equipos de misión nunca más tendrán que pensar en los desechos espaciales. Para las misiones que aún están en órbita y para las misiones que aún no se han lanzado, la situación en el espacio se vuelve más preocupante que nunca.

Después de décadas de lanzamientos, sin pensar en qué hacer con los satélites al final de sus vidas, nuestro entorno espacial se ha llenado de desechos espaciales. A medida que el Solar Orbiter pasa, momentáneamente a través de 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 creación y el problema de nuestra limpieza.

Mire el video de arriba para aprender cómo funciona la ESA para prevenir la creación de más escombros y limpiar lo que ya está allí.

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