Envisat – niekontrolowany obrót

3

Od ponad 9 lat satelita Envisat jest “śmieciem kosmicznym”. W ostatnich tygodniach pojawiła się informacja o niekontrolowanym obrocie tego satelity.

Satelita Envisat jest obecnie jednym z największych “śmieci kosmicznych”. Kres misji satelity Envisat nastąpił w połowie 2012 roku. W jakim stanie jest obecnie ten europejski satelita?

Europejski satelita obserwacji Ziemi Envisat został wystrzelony 1 marca 2002 roku za pomocą rakiety Ariane V. Envisat został umieszczony na orbicie o wysokiej inklinacji (98,6°) o wysokości około 790 km. Ten satelita jest bardzo duży – wymiary to 26x10x5 metrów a masa to aż 8,2 tony.

Satelita nadal krąży na tej wysokiej orbicie. Czas naturalnej deorbitacji z tej orbity jest szacowany na około 150 lat. Modele ryzyka sprzed kilku lat sugerowały nawet 15-30 procent niebezpieczeństwa kolizji Envisata z innymi “śmieciami kosmicznymi” na przestrzeni 150 lat. Jest to duże ryzyko i coraz częściej sugeruje się wykonanie misji robotycznej, która “ściągnie” Envisata z tej wysokiej orbity.

Envisat zobrazowany radarem TIRA / Credits: Fraunhofer FHR
Envisat zobrazowany radarem TIRA (w 2012 roku) / Credits: Fraunhofer FHR

Obecny stan Envisata

W kwietniu 2021 pojawiły się nowe informacje dotyczące satelity Envisat. Z jednej strony są to dobre informacje: na przestrzeni 9 lat od końca funkcjonowania tego satelity nie zanotowano żadnych kolizji czy fragmentacji. Z drugiej strony – zaobserwowano niekontrolowany obrót Envisata. Aktualnie satelita obraca się z prędkością około 2 stopni na sekundę.

Jak na razie ten obrót jest w zasięgu aktualnych technologii przechwytywania nieczynnych satelitów. Obecnie zakłada się, że przechwycenie nieczynnego “śmiecia kosmicznego” jest możliwe do prędkości około 5 stopni na sekundę.

Wspomniany obrót Envisata prawdopodobnie jest efektem “naturalnych” zmian, związanych ze szczątkowym oporem atmosferycznym oraz nierównomiernym rozkładaniem się promieniowania słonecznego. Dużą rolę w tym przypadku z pewnością pełni panel słoneczny Envisata.

Envisat z pewnością będzie bacznie obserwowany w najbliższych latach – aż do czasu misji deorbitacyjnej. Ściągnięcie tego satelity będzie z pewnością przykładem rozwoju technologii związanych ze śmieciami kosmicznymi. Jest to ważne, gdyż “wygląd” niskiej orbity okołoziemskiej (LEO) dramatycznie zmienił się w ostatnich latach – za sprawą wprowadzania satelitów z mega-konstelacji.

Wizualizacja satelity e.Deorbit przechwytującego satelitę Envisat za pomocą chwytaka umieszczonego na ramieniu robotycznym, źródło: ESA
Wizualizacja satelity e.Deorbit przechwytującego satelitę Envisat za pomocą chwytaka umieszczonego na ramieniu robotycznym, źródło: ESA

(JA, PFA)

3 komentarze

  1. Rotacja ENVISATA już od dawna jest badana (od 2013) i jest liczona przede wszystkim na podstawie pomiarów laserowych. Jest kilka publikacji na ten temat.

    • No „przede wszystkim” to trochę przesadzone. W ogóle to całe szczęście ze Envisat ma retroreflektor gdyż inaczej do byłoby kiepsko. Akurat polski laser
      CBK to daje bardzo niska jakość do obserwacji śmieci bo może obserwować tylko cele z retro i bardzo duże. No ale to chyba oczywiste bo laser jest geodezyjny a nie do śmieci = do SST to się nie nadaje. Tylko czemu naukowcy tak jaskrawo mijają się z prawda i na sile twierdzą ze do SST buda na resorach. Słyszałem swoja droga ze CBK pcha jakieś głupoty o laserach w KPK – czy może to ktoś potwierdzić. Acha POLSA mogłaby gdzie przedstawić oficjalne wyniki co do jakości sensorów, bez takiej obiektywnej oceny to każdy „kity” sprzedaje bo chce ugrać kasę, bez względu czy to ma sens czy nie – bo przecież nikt tego nie rozliczy, taka kraina 🙂

  2. ESA uważa Envisata za tykająca bombę. Zderzenie jakiegokolwiek obiektu z tym satelita ze względu na jego rozmiary może spowodować skutki podobne do zdzerzenie Iridium z Cosmos z 2009. Taka sytuacja mogłaby doprowadzić do skokowego wzrostu ilości smieci a nawet wygenerować efekt kaskadowy na tej powłoce orbitalnej.

    Właśnie w celu poradzenia sobie z takimi wyzwaniami ESA realizuje misje ADRIOS w celu usuwania śmieci kosmicznych i pierwszego etapu rozwoju technologii servicingu orbitalnego (Polska uczestniczy w tej misji). Jeśli misja się powiedzie zapewne kolejnym etapem będzie próba deorbitacji Envisata (kolejna misja). Z punktu widzenia statystyki zderzenie Envisata jest po prostu pewne – to tylko kwestia czasu…

    Trzeba pamietac, ze jako członkowie ESA jesteśmy współodpowiedzialny za problem Envisata i potencjalne konsekwencje – konwencja o odpowiedzialności. Sam problem pewnie będzie sie powtarzał w przypadku innych satelitów a zatem usuwanie śmiecie ma (ADRIOS) i bedzie mialo swojego użytkownika w postaci także operatorów publicznych – ESA czy KE.

    Trzeba podkreślić ze realizacja takich misji wymagana jest współpraca sensorów SST z takimi systemami deorbitujacymi – przygotowanie do wykonania operacji i jej monitorowanie.

    Innym ważnym aspektem jest także odpowiedzcie projektowanie satelitów i innych elementów umożliwiających ich automatyczna i bezpieczna deorbitacje, ale to oddzielny temat