• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • ESAs Swarm undviker kollision under klättring för att undkomma solens vrede

    Konstnärens syn på Swarm. Kredit:ESA–P. Carril, 2013

    En svärm? Av buggar?

    Inte riktigt – Swarm är ESA:s uppdrag att reda ut mysterierna kring jordens magnetfält. Den består av tre satelliter, A, B och C – kärleksfullt känd som Alpha, Bravo och Charlie.

    Vad hände?

    En liten bit av mänskligt skapat skräp som kretsar runt vår planet – känd som rymdskräp – upptäcktes i riktning mot Alpha klockan 16:00 CEST, den 30 juni. En potentiell kollision förutspåddes bara åtta timmar senare, strax efter midnatt. Risken för stötar var tillräckligt hög för att Alpha behövde komma ur vägen – snabbt.

    Finns det skräp i rymden?

    Mycket av det. Gamla satelliter, raketdelar och små skräpbitar som blivit över från tidigare kollisioner och röriga uppbrott. Varje liten bit kan orsaka allvarlig skada på en satellit, och större kan förstöra en satellit och skapa stora mängder nytt skräp.

    Var det första gången detta hände?

    Den dagen? Kanske. Någonsin? Aldrig. Var och en av ESA:s satelliter måste utföra i genomsnitt två undanmanövrar varje år – och det inkluderar inte alla varningar de får som inte i slutändan behöver undvika åtgärder.

    Vad är då grejen?

    Att utföra undvikande åtgärder - känd som en "manöver för att undvika kollisioner" - kräver mycket planering. Du måste kontrollera att du inte flyttar satelliten in i en ny omloppsbana som utsätter den för risk för andra kollisioner och du måste beräkna hur du kommer tillbaka till din ursprungliga omloppsbana genom att använda så lite bränsle och förlora så lite vetenskaplig data som möjligt.

    Svärmkonstellation. Kredit:ESA–P. Carril, 2013

    ESA:s Space Debris Office analyserar data från US Space Surveillance Network och väcker varningen för en potentiell kollision till ESA:s Flight Control- och Flight Dynamics-team, vanligtvis mer än 24 timmar innan skräpbiten kommer närmast satelliten.

    I det här fallet fick de bara åtta timmars varsel.

    Och värre, larmet innebar att Swarm-teamet nu plötsligt tävlade mot två klockor. En annan manöver planerades för bara några timmar efter den potentiella kollisionen och måste avbrytas för att ge Alpha tillräckligt med tid att ducka ur vägen för skräpet. Den manövern var också mycket tidskänslig och måste planeras om, räknas om och genomföras inom en dag.

    Vad var den andra manövern?

    Alpha och Charlie klättrade för att undkomma solens vrede. Båda satelliterna behövde utföra 25 manövrar under en period av 10 veckor för att nå sina nya högre banor. En av Alphas manövrar planerades för bara några timmar efter den eventuella kollisionen.

    Bilden visar Sentinel-1A:s solpanel före och efter nedslaget av en millimeterstor partikel på den andra panelen. Det skadade området har en diameter på cirka 40 cm, vilket överensstämmer med denna struktur med påverkan av ett fragment som är mindre än 5 millimeter i storlek. Kredit:European Space Agency

    Vänta, solen dödar satelliter?

    Vår sol går in i en mycket aktiv del av sin "solcykel" just nu. Denna aktivitet ökar tätheten av jordens övre atmosfär. Satelliter kör genom "tjockare" luft, saktar ner dem och kräver att de använder mer begränsat bränsle ombord för att stanna i omloppsbana. Alpha och Charlie flyttade upp i en mindre tät del av atmosfären där de kan stanna i omloppsbana och samla in vetenskapliga data förhoppningsvis i många fler år och förlängningar av uppdraget.

    Vad skulle ha hänt utan denna manöver?

    Alpha skulle ha drivit mot Charlie och banorna för de två satelliterna skulle snart ha korsat. Detta skulle ha lämnat det övergripande Swarm-uppdraget "korsögat", vilket begränsar dess förmåga att göra vetenskap tills ytterligare en uppsättning manövrar anpassade Alpha och Charlie.

    Antalet solfläckar på solens yta ökar och minskar i solcykler på cirka 11 år. Vår stjärna går för närvarande in i en mycket aktiv period i sin 25:e solcykel. Kredit:NOAA

    Är Swarm OK nu?

    Swarm-teamet fick jobba med en reaktionstid för att konkurrera med en olympisk sprinter. Tillsammans med Flight Dynamics-teamet vid ESA:s uppdragskontroll planerade och genomförde de undvikandet på bara fyra timmar, och planerade sedan om och genomförde den andra manövern inom 24 timmar.

    Alpha är nu säker från en kollision med den där skräpet och har slutfört sin klättring till säkrare himmel tillsammans med Charlie. Men det finns massor av skräp där ute, och detta visar med hur lite varning det kan hota en satellit.

    Hur hänger team med i alla dessa kollisionsvarningar?

    Med ny teknik, mer hållbart beteende och genom att ta ansvar för rymdskräp på största allvar. Teamet bygger ny teknik för att spåra mer skräp, utvecklar nya beräkningsverktyg som hjälper dem att planera och genomföra det snabbt ökande antalet undanmanövrar, och arbetar med riktlinjer som begränsar mängden nytt skräp som de och andra satellitoperatörer lägger till problem. Teamet arbetar till och med på sätt att ta tag i större skräp och ta bort dem från omloppsbanan med hjälp av en "rymdklo". + Utforska vidare

    Kinasatellit i nära möte med ryskt skräp:statlig media




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com