Jak pozbyć się nieaktywnego satelity Galileo?

0

Deaktywacja i usunięcie satelitów ze średniej orbity okołoziemskiej może być problematyczne. Jak pozbyć się satelitów nawigacyjnych, zanim stworzą one zagrożenie?  

Ostatnie badania wykazały, że obszar średniej orbity okołoziemskiej (MEO), charakteryzuje się występowaniem rezonansu orbitalnego Słońca i Księżyca. W rezultacie, zwykłe przesuwanie zużytych satelitów na orbitę grobową, staje się nieefektywne. Zespół naukowców twierdzi jednakże, że może znaleźć rozwiązanie.

Satelity Galileo, obok systemu GPS i GLONASS, tworzą konstelację satelitów nawigacyjnych. Umieszczane są one na średniej orbicie okołoziemskiej (19-23 tysiące km), dzięki czemu mają szerszy obszar pokrycia globu ziemskiego, niż w przypadku satelitów na niskiej orbicie. Jednocześnie ta orbita oferuje krótszy czas odbioru i przesłania sygnału, niż z satelitów na orbicie geostacjonarnej.

Satelita Galileo na orbicie - wizualizacja / Credit: ESA-P. Carril

Satelita Galileo na orbicie – wizualizacja / Credit: ESA-P. Carril

Ubocznym, ale w wielu przypadkach nieuniknionym, skutkiem orbitacji satelity jest to, że po okresie żywotności zostaje on tzw. śmieciem kosmicznym. Nieaktywny satelita albo po krótkim czasie opada na Ziemię, spalając się w jej atmosferze (dotyczy to satelitów umieszczonych na niskiej orbicie) albo przesuwany jest na orbitę grobową, na której pozostanie dopóki siły grawitacji i tarcia nie ściągną go z powrotem na macierzystą planetę (proces ten może trwać nawet miliony lat).

W przypadku satelitów nawigacyjnych, a zwłaszcza Galileo, proste składowanie nieaktywnych statków na martwej orbicie, bez wdrożenia bardziej wyrafinowanej strategii, okazuje się być nieefektywne – kilka prób zakończyło się fiaskiem. Przyczyną tego stanu rzeczy okazał się rezonans orbitalny słoneczno – księżycowy. Jak wykazały ostatnie badania, ten rezonans występuje właśnie na MEO. W efekcie, powoduje to zaburzenia ruchu satelitów. Oznacza to, że ruch nieaktywnych satelitów może być trudny do przewidzenia w dłuższej perspektywie czasowej.

Naukowcy zamierzają zidentyfikować obszar, który mógłby pełnić rolę cmentarzyska dla nieaktywnych obiektów. Pewnym punktem odniesienia są wyniki badań ufundowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), w projekcie inicjatywy GreenOPS w ramach General Studies Program.

Przy użyciu systematycznego, parametrycznego podejścia i przy zastosowaniu metody bezpośredniej maksymalnej ekscentryczności, udało się wskazać stabilny obszar, odpowiadający wymogom dla orbity grobowej. Równocześnie wskazano obszary o znacznym stopniu ekscentryczności, nadającymi się na deorbitację satelitów po zakończeniu ich misji.

Badacze chcą zestawić wyniki swoich prac nad strukturą MEO na tle potencjalnych strategii „wyrzucania” nieaktywnych satelitów. Wnioski z tej analizy początkowo będą stanowić ważny temat do dyskusji, a następnie prowadzić do efektywnego podejścia. Planują oni także przedstawić, jak identyfikacja hiperbolicznych i eliptycznych punktów stałych rezonansu w pobliżu orbit satelitów Galileo, może pomóc w klaryfikacji kryteriów do zdefiniowania optymalnych strategii.

Kwestia bezpiecznego usunięcia i docelowo deorbitacji satelitów nawigacyjnych jest bardzo ważna. Co mniej więcej 15-20 lat będzie dochodzić do wprowadzania nowej generacji satelitów nawigacyjnych na MEO, co oznacza ich coraz większą liczbę w tym rejonie, licząc także nieaktywne satelity.

Przekaż dalej

Komentarze są wyłączone.