Bir uzay aracı sürüsü, güneşin gazabından kaçmak için tırmanırken uzay çöplerinden kaçıyor

Bir sanatçının Avrupa Uzay Ajansı’nın ilk Dünya gözlem uyduları takımyıldızı olan Swarm’a bakışı. Kredi: ESA-P. Karel, 2013

Avrupa Uzay Ajansı’nın görev kontrol merkezinde baskı artıyor. Bir Avrupa Uzay Ajansı (ESA) uydusu, olası bir çarpışmadan birkaç saat önce tespit edilen gizemli bir uzay çöpü parçasından uzaklaşıyor.

Bu, uzay aracının daha güvenli bir gökyüzüne devam eden yolculuğunda hayati bir adımın hızla yeniden planlanması gerektiği anlamına gelir, çünkü güneş döngüsünün yoğunlaşmasıyla bağlantılı şiddetli güneş aktivitesi Dünya’nın atmosferini bozar ve uyduyu yörüngeden aşağı sürüklemekle tehdit eder…

sürü? böceklerden mi?

tam olarak değil – sürü tespit etmek aslında ESA’nın görevidir. Dünyanın manyetik alanı bulmacaları. Alfa, Bravo ve Charlie olarak bilinen A, B ve C adlı üç uydudan oluşur.

ne oldu?

Gezegenimizin yörüngesinde dönen küçük bir insan yapımı hurda parçası – olarak bilinen uzay enkazı – 30 Haziran’da 16:00 CET’de (10:00 AM EDT) Alpha’ya doğru fırlarken görüldü. Pistten, sadece sekiz saat sonra, gece yarısından hemen sonra olası bir çarpışma tahmin edildi. Çarpma olasılığı, Alfa’nın yoldan çekilmesine ihtiyaç duyacak kadar büyüktü – çabucak.

takımyıldız sürüsü. Swarm, Avrupa Uzay Ajansı’na ait Dünya gözlem uydularının ilk takımyıldızıdır. Görevi, gezegenimizin en gizemli yönlerinden birini ortaya çıkarmaktır: manyetik alan. Kredi: ESA-P. Karel, 2013

uzayda çöp var?

birçoğu. Eski roketlerin ve uyduların parçaları ve geçmiş çarpışmalardan ve kaotik çığlardan arta kalan küçük enkaz parçaları gezegenimizin etrafında dönüyor. Her küçük parça bir uyduya büyük zarar verebilirken, daha büyük bir uydu uyduyu yok edebilir ve büyük miktarda yeni enkaz oluşturabilir.

Bu ilk kez mi oluyordu?

o gün? Olabilmek. Durmadan? Mümkün değil. Her ESA uydusu yılda ortalama iki kaçınma manevrası yapmak zorundadır – ve bu, nihayetinde bir kaçınma eylemi gerektirmeyen aldıkları tüm uyarıları içermez.

Görüntü, bir milimetre parçacığının ikinci panele çarpmasından önce ve sonra Sentinel-1A’nın güneş dizisini göstermektedir. Hasarlı bölgenin çapı yaklaşık 40 cm’dir, bu da boyutu 5 mm’den küçük bir darbe fraksiyonuna sahip bu yapıya karşılık gelir. Kredi ESA

O zaman önemli olan ne?

Kaçınma eylemi yapmak – “olarak bilinenÇarpışmadan kaçınma manevrası– Çok fazla planlama gerektirir. Uyduyu daha fazla çarpışma riskine maruz bırakacak yeni bir yörüngeye taşımadığınızı kontrol etmeniz ve mümkün olduğunca az miktarda bilimsel veri kaybederek en az yakıt kullanarak orijinal yörüngenize nasıl döneceğinizi hesaplamanız gerekir. .

Avrupa Uzay Ajansı’nın Uzay Enkazı Ofisi, ABD Uzay İzleme Ağı’ndan gelen verileri analiz ediyor ve ESA’nın uçuş kontrol ve uçuş dinamikleri ekiplerine, genellikle enkaz parçasının uyduya yaklaşmasından 24 saatten fazla bir süre önce potansiyel bir çarpışma uyarısı veriyor.

Bu durumda, yalnızca sekiz saatlik bir bildirim aldık.

Daha da kötüsü, uyarı, Team Swarm’ın aniden iki saate karşı yarıştığı anlamına geliyordu. Olası çarpışmadan sadece birkaç saat sonra başka bir manevra planlandı ve Alpha’ya enkazdan uzaklaşmak için yeterli zaman vermek için iptal edilmesi gerekiyordu. Bu manevra aynı zamanda zamana çok duyarlıydı ve bir gün içinde tamamen yeniden planlanması, yeniden hesaplanması ve uygulanması gerekiyordu.

Diğer manevra neydi?

Alpha ve Charlie güneşin gazabından kaçmak için tırmanıyorlardı. Her iki uydunun da yeni, daha yüksek yörüngelerine ulaşmak için 10 hafta boyunca 25 manevra yapması gerekiyordu. Alfa manevralarından biri olası çarpışmadan birkaç saat sonra planlandı.

Güneş Döngüsü 25 Tahmini, NOAA, Temmuz 2022. Güneş’in yüzeyindeki güneş lekelerinin sayısı yaklaşık 11 yıllık güneş döngülerinde artar ve azalır. Yıldızımız şu anda 25. güneş döngüsünün çok aktif bir dönemine giriyor. kredi: NOAA

Bekle, güneş uyduları mı öldürüyor?

Güneşimiz çok aktif bir bölüme girer.güneş döngüsü‘ hemen. Bu aktivite, Dünya’nın üst atmosferinin yoğunluğunu arttırır. Uydular, onları yavaşlatan ve yörüngede kalabilmek için gemide sınırlı yakıt kullanmalarını gerektiren “kalın” havadan geçer. Alpha ve Charlie, yörüngede kalabilecekleri ve daha uzun yıllar boyunca bilimsel veri toplayabilecekleri ve misyonları genişletebilecekleri atmosferin daha az yoğun bir bölümüne taşınıyorlardı!

Bu manevra olmasaydı ne olurdu?

Alpha Charlie’ye doğru sürüklenebilirdi ve iki uydunun yörüngeleri yakında kesişebilirdi. Bu, Swarm’ın genel görevinin ‘kesişmiş’ olmasına ve başka bir manevra seti Alpha ve Charlie’yi yeniden hizalayana kadar bilim yapma yeteneğini sınırlandırmasına neden olurdu.

Swarm şimdi iyi mi?

Team Swarm, bir Olimpiyat sprinter yarışması için tepki süresi kazandı. ESA Görev Kontrol Merkezi’ndeki Uçuş Dinamiği ekibiyle birlikte çalışarak, kaçınma eylemini sadece dört saat içinde planladılar ve gerçekleştirdiler ve ardından diğer manevrayı 24 saat içinde yeniden planladılar ve gerçekleştirdiler.

Alpha artık o enkaza çarpmaktan güvende ve Charlie’nin yanında daha güvenli gökyüzüne yükselişini tamamladı. Ama dışarıda çok fazla enkaz var ve bir uyduyu tehdit edebileceğini çok az uyarıyla gösteriyor.

Tenerife’deki Avrupa Uzay Ajansı (ESA) Lazer Ölçüm İstasyonu, yeşil lazerini gökyüzüne doğrultuyor. Kredi bilgileri: ESA

Ekipleriniz tüm bu çarpışma uyarılarına nasıl ayak uyduruyor?

Yeni teknolojiyle, daha sürdürülebilir davranışla ve uzay enkazının sorumluluğunu çok ciddiye alarak. ESA yeni teknoloji inşa etmek Daha fazla enkazı izlemek için, gelişmekte olan Yeni matematik araçları Bu, hızla artan sayıda kaçınma manevralarını planlamamıza, yürütmemize ve harekete geçmemize yardımcı olacaktır. yol gösterici kurallar Bu, biz ve diğer uydu operatörlerinin soruna eklediğimiz yeni çöp miktarını sınırlar. Daha büyük enkaz parçalarını yakalamanın ve bunları yörüngeden çıkarmanın yolları üzerinde bile çalışıyoruz.uzay pençesi“.