Segerombolan pesawat ruang angkasa menghindari sampah luar angkasa saat mendaki untuk menghindari murka matahari

Pandangan seorang seniman tentang Swarm, konstelasi satelit observasi Bumi pertama Badan Antariksa Eropa. Kredit: ESA-P. Karel, 2013

Tekanan meningkat di pusat kendali misi Badan Antariksa Eropa. Satelit Badan Antariksa Eropa (ESA) menghindari sepotong sampah luar angkasa misterius yang terlihat hanya beberapa jam sebelum potensi tabrakan.

Ini berarti bahwa langkah penting dalam perjalanan berkelanjutan pesawat ruang angkasa ke langit yang lebih aman harus segera dijadwalkan ulang, karena aktivitas matahari yang keras terkait dengan intensifikasi siklus matahari mendistorsi atmosfer Bumi dan mengancam untuk menyeret satelit keluar dari orbit …

kawanan? dari bug?

tidak persis – kawanan Sebenarnya tugas ESA untuk mendeteksi Teka-teki medan magnet bumi. Ini terdiri dari tiga satelit, A, B dan C – yang dikenal sebagai Alpha, Bravo dan Charlie.

apa yang telah terjadi?

Sepotong kecil sampah buatan manusia yang mengorbit planet kita – dikenal sebagai puing-puing luar angkasa – Terlihat meluncur menuju Alpha pada pukul 16:00 CET (10:00 EDT), pada tanggal 30 Juni. Dari lintasan, potensi tabrakan diprediksi hanya delapan jam kemudian, tepat setelah tengah malam. Peluang tumbukan cukup besar sehingga Alpha membutuhkannya untuk menyingkir — dengan cepat.

kawanan konstelasi. Swarm adalah konstelasi satelit observasi Bumi pertama Badan Antariksa Eropa. Misinya adalah untuk mengungkap salah satu aspek paling misterius dari planet kita: medan magnet. Kredit: ESA-P. Karel, 2013

Ada sampah di luar angkasa?

banyak itu. Fragmen roket dan satelit tua dan sedikit puing yang tersisa dari tabrakan masa lalu dan longsoran kacau berputar di sekitar planet kita. Setiap bagian kecil dapat menyebabkan kerusakan besar pada satelit, sementara satelit yang lebih besar dapat menghancurkan satelit dan menciptakan puing-puing baru dalam jumlah besar.

Apakah ini pertama kali terjadi?

hari itu? Bisa. Pernah? Tidak mungkin. Setiap satelit ESA harus melakukan rata-rata dua manuver mengelak per tahun – dan itu tidak termasuk semua peringatan yang mereka terima yang pada akhirnya tidak memerlukan tindakan mengelak.

Gambar menunjukkan susunan surya Sentinel-1A sebelum dan sesudah tumbukan partikel milimeter pada panel kedua. Diameter area yang rusak sekitar 40 cm, yang sesuai dengan struktur ini dengan fraksi tumbukan yang ukurannya kurang dari 5 mm. Kredit ESA

Lalu apa masalahnya?

Melakukan tindakan mengelak – dikenal sebagai “Manuver menghindari tabrakan– Ini membutuhkan banyak perencanaan. Anda perlu memeriksa bahwa Anda tidak memindahkan satelit ke orbit baru yang mengeksposnya pada risiko tabrakan lebih lanjut dan Anda harus menghitung cara kembali ke orbit asli Anda dengan menggunakan bahan bakar paling sedikit dan kehilangan data ilmiah sesedikit mungkin. .

Kantor Puing Antariksa Badan Antariksa Eropa menganalisis data dari jaringan pemantauan ruang angkasa AS dan meningkatkan peringatan potensi tabrakan ke tim kontrol penerbangan dan dinamika penerbangan ESA, biasanya lebih dari 24 jam sebelum potongan puing mendekati satelit.

Dalam hal ini, kami hanya menerima pemberitahuan delapan jam.

Lebih buruk lagi, peringatan itu berarti Team Swarm sekarang tiba-tiba berpacu melawan dua jam. Manuver lain direncanakan hanya beberapa jam setelah potensi tabrakan dan harus dibatalkan untuk memberi Alpha cukup waktu untuk menjauh dari reruntuhan. Manuver ini juga sangat sensitif terhadap waktu dan harus benar-benar direncanakan ulang, dihitung ulang, dan dilaksanakan dalam satu hari.

Apa manuver lainnya?

Alpha dan Charlie mendaki untuk menghindari murka matahari. Kedua satelit perlu melakukan 25 manuver selama 10 minggu untuk mencapai orbit baru mereka yang lebih tinggi. Salah satu manuver Alpha direncanakan selama beberapa jam setelah kemungkinan tabrakan.

Siklus Matahari 25 Prakiraan, NOAA, Juli 2022. Jumlah bintik matahari di permukaan Matahari bertambah dan berkurang dalam siklus matahari sekitar 11 tahun. Bintang kita saat ini memasuki periode yang sangat aktif dari siklus matahari ke-25. kredit: NOAA

Tunggu, matahari membunuh satelit?

Matahari kita memasuki bagian yang sangat aktif darisiklus matahari‘ Langsung. Aktivitas ini meningkatkan kepadatan atmosfer atas bumi. Satelit berjalan melalui udara “lebih tebal”, yang memperlambatnya dan mengharuskan mereka menggunakan bahan bakar terbatas di pesawat untuk tetap berada di orbit. Alpha dan Charlie pindah ke bagian atmosfer yang kurang padat di mana mereka bisa tinggal di orbit dan semoga mengumpulkan data ilmiah selama bertahun-tahun lagi dan memperluas misi!

Apa yang akan terjadi jika bukan karena manuver ini?

Alpha bisa saja melayang ke arah Charlie dan orbit kedua satelit itu akan segera bersilangan. Ini akan membuat misi keseluruhan Swarm ‘berpotongan’, membatasi kemampuannya untuk melakukan sains sampai satu set manuver menyetel kembali Alpha dan Charlie.

Apakah kawanan baik-baik saja sekarang?

Team Swarm memperoleh waktu reaksi untuk kompetisi sprinter Olimpiade. Bekerja dengan tim Flight Dynamics di ESA Mission Control Center, mereka merencanakan dan mengeksekusi tindakan mengelak hanya dalam empat jam, dan kemudian merencanakan ulang dan mengeksekusi manuver lainnya dalam waktu 24 jam.

Alpha sekarang aman dari menabrak puing-puing itu dan telah menyelesaikan pendakiannya ke langit yang lebih aman bersama Charlie. Tapi ada banyak puing di luar sana, dan itu menunjukkan dengan sedikit peringatan bahwa itu bisa mengancam satelit.

Stasiun Pengukuran Laser Badan Antariksa Eropa (ESA) di Tenerife mengarahkan laser hijaunya ke langit. Kredit: ESA

Bagaimana tim Anda mengikuti semua peringatan tabrakan ini?

Dengan teknologi baru, perilaku yang lebih berkelanjutan dan dengan bertanggung jawab atas sampah antariksa dengan sangat serius. ESA adalah membangun teknologi baru Untuk melacak lebih banyak puing, kembangkan Alat matematika baru Ini akan membantu kami merencanakan, melaksanakan, dan bertindak berdasarkan jumlah manuver mengelak yang berkembang pesat aturan panduan Yang membatasi jumlah sampah baru yang kami dan operator satelit lainnya tambahkan ke masalah. Kami bahkan sedang mencari cara untuk menangkap puing-puing yang lebih besar dan mengeluarkannya dari orbit menggunakan “cakar luar angkasa“.