Kontrolowany upadek. ESA śledzi spalanie satelitów w atmosferze
Satelity, które kończą swoją służbę, w większość spala się w ziemskiej atmosferze. Choć proces ten jest kluczowy dla bezpieczeństwa na orbicie i na powierzchni Ziemi, wciąż brakuje szczegółowych danych na jego temat. Bez nich trudno projektować statki kosmiczne, które po zakończeniu misji ulegną szybkiemu i w pełni kontrolowanemu zniszczeniu.
Europejska Agencja Kosmiczna postanowiła to zmienić, wykorzystując końcową fazę misji czterech identycznych satelitów Cluster. ESA pomyślnie przeprowadziła manewry dwóch ostatnich jednostek, Cluster 3 i 4, znanych jako Samba i Tango, aby umożliwić ich obserwację z pokładu samolotu podczas planowanego powrotu do atmosfery 31 sierpnia i 1 września 2026 roku.
Choć może się to wydawać ekstremalne, precyzyjne „spotkanie” samolotu z rozpadającym się satelitą nad odległym obszarem południowego Pacyfiku ma ogromną wartość naukową. Jak podkreśla Beatriz Jilete z ESA, unikalne dane uzyskane w ten sposób są warte skomplikowanej logistyki i ryzyka operacyjnego.
Problemem okazał się czas. Powroty Samby i Tango do atmosfery dzieli około 24 godzin, a zespół obserwacyjny musi w tym czasie wrócić na ląd, zatankować samolot i przygotować się do kolejnego lotu. Dlatego trajektorie satelitów zostały delikatnie skorygowane, tak aby miejsca ich spalenia znalazły się bliżej siebie i były dostępne z tego samego lotniska.
Dane z takich obserwacji są wyjątkowo trudne do zdobycia. Proces rozpadu zachodzi gwałtownie, na wysokości około 80 kilometrów, zbyt wysoko dla balonów i zbyt nisko, by szczegółowo śledziły go satelity na orbicie. Do tego dochodzi nieprzewidywalność miejsca wejścia w atmosferę, która zwykle uniemożliwia obserwacje z ziemi.
ESA ustanawia więc precedens, pokazując, że nawet starsze misje można kończyć w sposób bardziej odpowiedzialny i przewidywalny. Cztery satelity Cluster są konstrukcyjnie identyczne, co pozwala porównać ich zachowanie przy różnych trajektoriach i warunkach atmosferycznych. To rzadka okazja do przeprowadzenia niemal kontrolowanego eksperymentu na pełnowymiarowych obiektach kosmicznych.
Pierwszy z satelitów, Cluster 2 o nazwie Salsa, wszedł w atmosferę 8 września 2024 roku i był obserwowany z samolotu przez zespół naukowców. Mimo niepewnych prognoz udało się zarejestrować to wydarzenie za pomocą instrumentów pokładowych, co dostarczyło cennych wniosków na przyszłość.
Systemy zasilania Samby i Tango są w lepszym stanie, co zwiększa szanse na przesyłanie danych niemal do samego końca lotu. Jeśli panele słoneczne nie ulegną przegrzaniu, możliwe będzie zebranie informacji o temperaturze i zachowaniu satelitów nawet na wysokości około 110 kilometrów.
Równolegle ESA przygotowuje misję Draco, zaplanowaną na 2027 rok. Ten niewielki satelita zostanie zaprojektowany wyłącznie po to, by zarejestrować własne zniszczenie podczas powrotu do atmosfery. Wyposażony w setki czujników, kamery oraz kapsułę chroniącą dane, Draco dostarczy bezprecedensowego spojrzenia na proces spalania „od środka”.
Połączenie danych z misji Cluster i Draco ma pozwolić na znaczną poprawę modeli ponownego wejścia w atmosferę. W efekcie inżynierowie będą mogli projektować satelity, które spalają się całkowicie i przewidywalnie, minimalizując ryzyko dla ludzi, infrastruktury i środowiska orbitalnego.
Źródło: ESA
Czytaj też: Globalna gospodarka kosmiczna przekroczy wartość 1 biliona dolarów
Grafika tytułowa: PIRO / Pixabay
