Esquadrão de naves estelares evita lixo espacial enquanto escala para escapar da ira do sol

Visão artística de Swarm, a primeira constelação de satélites de observação da Terra da Agência Espacial Européia. Crédito: ESA-P. Karel, 2013

A pressão está aumentando no centro de controle de missão da Agência Espacial Européia. Um satélite da Agência Espacial Europeia (ESA) evita um misterioso pedaço de lixo espacial que foi descoberto poucas horas antes de uma possível colisão.

Isso significa que um passo vital na jornada contínua da espaçonave para um céu mais seguro deve ser rapidamente remarcado, pois a atividade solar violenta associada à intensificação do ciclo solar distorce a atmosfera da Terra e ameaça arrastar o satélite para fora de órbita…

enxame? de bugs?

não exatamente – enxame Na verdade, é tarefa da ESA detectar Quebra-cabeças do campo magnético da Terra. É composto por três satélites, A, B e C – carinhosamente conhecidos como Alpha, Bravo e Charlie.

o que aconteceu?

Um pequeno pedaço de lixo feito pelo homem orbitando nosso planeta – conhecido como detritos espaciais – Ele foi visto se aproximando de Alpha às 16:00 CET (10:00 EDT), em 30 de junho. Da pista, uma possível colisão foi prevista apenas oito horas depois, pouco depois da meia-noite. A chance de impacto era grande o suficiente para que o Alpha precisasse sair do caminho – rapidamente.

enxame de constelações. Swarm é a primeira constelação de satélites de observação da Terra da Agência Espacial Europeia. Sua missão é desvendar um dos aspectos mais misteriosos do nosso planeta: o campo magnético. Crédito: ESA-P. Karel, 2013

Há lixo no espaço?

muito disso. Fragmentos de foguetes e satélites antigos e pequenos pedaços de detritos que sobraram de colisões passadas e avalanches caóticas giram em torno do nosso planeta. Cada pequeno pedaço pode causar sérios danos a um satélite, enquanto pedaços maiores podem destruir o satélite e criar uma grande quantidade de novos detritos.

Foi a primeira vez que isso aconteceu?

aquele dia? Posso. Sempre? Sem chance. Cada um dos satélites da ESA deve realizar uma média de duas manobras evasivas por ano – e isso não inclui todos os alertas que eles recebem que não terminam com a necessidade de uma ação evasiva.

A imagem mostra o painel solar do Sentinel-1A antes e depois do impacto de uma partícula milimétrica no segundo painel. O diâmetro da área danificada é de cerca de 40 cm, o que corresponde a esta estrutura com fração de impacto cujo tamanho é inferior a 5 mm. Crédito ESA

Então qual é o problema?

Fazendo um ato evasivo – conhecido como “Manobra de prevenção de colisão– Requer muito planejamento. Você precisa verificar se não está movendo o satélite para uma nova órbita que o exponha ao risco de novas colisões e deve calcular como retornar à sua órbita original usando a menor quantidade de combustível e perdendo o mínimo de dados científicos possível .

O Escritório de Detritos Espaciais da Agência Espacial Européia analisa dados da rede de monitoramento espacial dos EUA e avisa de uma possível colisão para as equipes de controle de voo e dinâmica de voo da ESA, geralmente mais de 24 horas antes do fragmento se aproximar do satélite.

Neste caso, recebemos apenas oito horas de antecedência.

Pior ainda, o alerta significava que o Team Swarm estava agora correndo contra duas horas. Outra manobra foi planejada apenas algumas horas após a potencial colisão e teve que ser cancelada para dar ao Alpha tempo suficiente para se afastar dos destroços. Essa manobra também era muito sensível ao tempo e precisava ser completamente replanejada, recalculada e executada em um dia.

Qual foi a outra manobra?

Alpha e Charlie estavam subindo para escapar da ira do sol. Ambos os satélites precisaram realizar 25 manobras ao longo de 10 semanas para alcançar suas novas órbitas mais altas. Uma das manobras Alpha foi planejada para algumas horas após a possível colisão.

Previsão do Ciclo Solar 25, NOAA, julho de 2022. O número de manchas solares na superfície do Sol aumenta e diminui em ciclos solares de cerca de 11 anos. Nossa estrela está atualmente entrando em um período muito ativo de seu 25º ciclo solar. crédito: NOAA

Espere, o sol está matando os satélites?

Nosso sol entra em uma parte muito ativa dociclo solar‘ Imediatamente. Essa atividade aumenta a densidade da atmosfera superior da Terra. Os satélites percorrem um ar “mais espesso”, o que os torna mais lentos e exige que eles usem combustível limitado a bordo para permanecer em órbita. Alpha e Charlie estavam se movendo para uma parte menos densa da atmosfera, onde poderiam permanecer em órbita e, com sorte, coletar dados científicos por muitos anos e estender as missões!

O que teria acontecido se não fosse por essa manobra?

Alpha poderia ter se aproximado de Charlie e as órbitas dos dois satélites teriam se cruzado em breve. Isso teria deixado a missão geral de Swarm “interseccionada”, limitando sua capacidade de fazer ciência até que outro conjunto de manobras realinhasse Alpha e Charlie.

O enxame está bem agora?

A equipe Swarm ganhou tempo de reação para uma competição de velocistas olímpicos. Trabalhando com a equipe de Dinâmica de Voo no Centro de Controle de Missão da ESA, eles planejaram e executaram a ação evasiva em apenas quatro horas e, em seguida, planejaram novamente e executaram a outra manobra em 24 horas.

Alpha agora está a salvo de bater naquele pedaço de destroços e completou sua ascensão para céus mais seguros ao lado de Charlie. Mas há muitos detritos lá fora, e isso mostra com pouco aviso que pode ameaçar um satélite.

A Estação de Medição a Laser da Agência Espacial Européia (ESA) em Tenerife direciona seu laser verde para o céu. Crédito: ESA

Como suas equipes acompanham todos esses alertas de colisão?

Com novas tecnologias, comportamento mais sustentável e levando muito a sério a responsabilidade pelos detritos espaciais. ESA é construindo uma nova tecnologia Para rastrear mais detritos, desenvolver Novas ferramentas matemáticas Isso nos ajudará a planejar, executar e agir no número crescente de manobras evasivas regras orientadoras O que limita a quantidade de lixo novo que nós e outros operadores de satélite adicionamos ao problema. Estamos até trabalhando em maneiras de capturar pedaços maiores de detritos e removê-los da órbita usandogarra do espaço“.