Un fragmento de un objeto espacial que vuelve a entrar encontrado en Indonesia. La pelota mide unos 50 cm de diámetro y pesa 7,4 kg. Crédito: ESA
Desde el lanzamiento del Sputnik, el primer satélite artificial de la Tierra, en 1957, se han colocado más de 41.500 toneladas de objetos artificiales en órbita alrededor del Sol, la Tierra y otros cuerpos planetarios. Desde entonces, la mayoría de los objetos, como cuerpos de cohetes y grandes trozos de escombros cósmicos, han vuelto a entrar en la atmósfera de la Tierra de manera descontrolada, lo que representa una amenaza potencial para las personas y la infraestructura. Predecir la fecha y hora de reingreso a la Tierra es una tarea difícil porque hay que determinar la densidad de la atmósfera superior de la Tierra, que depende en gran medida de la actividad del Sol, que a su vez es difícil de predecir. La atmósfera de la Tierra puede calentarse mucho debido a la actividad solar que hace que se expanda, y el satélite puede colapsar en su órbita y volver a caer a la Tierra debido a un efecto conocido como arrastre atmosférico. Además, hay mucha basura espacial, la mayoría muy pequeña; si la nave espacial cambia inesperadamente su órbita y encuentra incluso un pequeño trozo de escombros, será equivalente a un ataque de bomba debido a la alta velocidad.
Un grupo internacional de científicos dirigido por la profesora Tatiana Podladchikova de Skoltech ha desarrollado un nuevo método y software llamado RESONANCE (“Emisiones de radio solar: Estimador analítico asistido por computadora en línea”) que proporciona pronósticos del flujo de radio solar en F10.7 y F30 cm sobre tiempo de implementación de uno a 24 meses. Los índices F10.7 y F30 representan la densidad de flujo de la radiación de radio del sol a una longitud de onda de 10,7 y 30 cm en promedio durante una hora y sirven como proxy de la radiación solar ultravioleta que calienta la atmósfera superior de la Tierra. Este método combina modelos de última generación basados en la física con métodos avanzados de asimilación de datos, en los que las predicciones F10.7 y F30 obtenidas se utilizan como entradas de energía solar en la herramienta de predicción de reentrada al terreno para evaluar aún más el reingreso. tiempo a la instalación.
“Evaluamos sistemáticamente los resultados del proyecto RESONANCE, proporcionando proyecciones de reingreso a campañas anteriores de reingreso de la ESA para 602 cargas útiles y cuerpos de cohetes, así como 2.344 objetos de desechos espaciales que reingresaron de 2006 a 2019 para los 11 Los resultados de las pruebas mostraron que las predicciones obtenidas por RESONANCE también generalmente conducen a mejoras en las predicciones de los períodos de reingreso y, por lo tanto, pueden recomendarse como un nuevo servicio operativo para predecir el reingreso y otras aplicaciones del clima espacial “, dice el gerente, autor y la estudiante graduada de Skoltech Elena Petrova, quien actualmente está haciendo su doctorado en el Centro de Astrofísica Matemática del Plasma de la Universidad Católica de Lovaina (KU Leuven).
“El número de objetos reintroducidos está estrechamente relacionado con el nivel de actividad solar: la mayoría de los objetos regresan durante el ciclo de 11 años de máxima actividad solar. Curiosamente, el tiempo que se tarda en volver a entrar en los desechos espaciales está estrechamente relacionado con la evolución del ciclo, reaccionando inmediatamente a los cambios en la actividad solar. Al mismo tiempo, las cargas útiles y los cuerpos de los cohetes también muestran un alto número de reentradas en la fase de declive del ciclo, lo que puede estar relacionado con el lapso de tiempo entre la actividad solar y la reentrada de objetos grandes ”, dice la profesora Astrid Veronig. , coautor del estudio y director del Observatorio Kanzelhöhe de la Universidad de Graz.
La frecuencia de reentrada de objetos durante el ciclo solar de 11 años 24. Arriba: Datos de flujo de radio F10,7 cm. Centro: número de cargas y cuerpos de cohetes introducidos. Abajo: Número de objetos de desechos espaciales reintroducidos. Fuente: Petrova et al., 2021
“Es muy importante monitorear y predecir la actividad solar para la predicción de la órbita. Por ejemplo, Skylab, que debía realizar un retorno controlado en 1970, cayó a la Tierra de manera descontrolada debido a cálculos inexactos de resistencia atmosférica debido a la actividad solar. Otro ejemplo es el último lanzamiento del cohete chino Long March 5B el 9 de mayo de 2021: los restos de la segunda etapa, que incluía el primer módulo de la estación espacial china, volaron de manera descontrolada y aterrizaron en el Océano Índico. El desarrollo de servicios operacionales de meteorología espacial sólidos y fiables, que combinen el liderazgo en investigación con aplicaciones de ingeniería, es de suma importancia para la protección de la infraestructura espacial y terrestre y el avance de la exploración espacial. Y no importa cuáles sean las furiosas tormentas, les deseamos a todos buena suerte con el clima en el espacio, dice Tatiana Podladchikova, profesora asistente en el Centro Espacial Skoltech (SSC) y coautora de la investigación.
Actualmente, el equipo está preparando RESONANCE para uso operativo como parte de un nuevo servicio meteorológico espacial para la predicción continua de la actividad de flujo de radio solar.
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo