Los objetos voladores incontrolables en la órbita de la Tierra son un riesgo enorme para los satélites activos y para las naves espaciales en general. Desde abril de 2012, el satélite ambiental europeo ENVISAT también ha estado a la deriva en órbita. Ahora, el Instituto Fraun-hofer para Física de Alta Frecuencia yRadar Techniques FHR ha desarrollado métodos pioneros para determinar con precisión la rotación de actitud de los satélites que funcionan mal y, por lo tanto, para apoyar las misiones de desorbita en el futuro.
El satélite ambiental ENVISAT es una de las naves espaciales más grandes jamás puesta en órbita por la ESA. ENVISAT, que costó 2.300 millones de euros y pesa casi ocho toneladas, se lanzó en 2002 y monitoreó de manera confiable el clima, los océanos y las superficies terrestres de la Tierrahasta 2012 cuando se perdió el contacto. El satélite de observación de la Tierra está orbitando a una altitud de aproximadamente 800 km, una región de la órbita de la Tierra con una alta densidad de objetos espaciales. La basura espacial es un problema importante en los vuelos espaciales de baja órbita.Ahora, el vuelo incontrolado de ENVISAT podría conducir a colisiones con satélites activos y otras naves espaciales ", señala la Dra. Ing. Delphine Cerutti-Maori, Altavoz de la Unidad de Negocios Espaciales en Fraunhofer FHR." Además, existe un mayor potencial de riesgo, porque las colisionespuede conducir a la formación de nuevos escombros, que a su vez podrían chocar con otros objetos, un peligroso efecto de bola de nieve ".
Soporte para una des órbita segura
Para hacer frente a este problema, la ESA está buscando soluciones para poner a ENVISAT en una órbita más baja y, finalmente, dejar que el satélite se queme de forma segura cuando vuelva a entrar en la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, estas "misiones de desorbita" puedensolo tendrá éxito si los parámetros de movimiento de actitud del satélite se pueden determinar correctamente. Solo entonces se puede determinar qué método se utilizará para capturar el satélite. El equipo de investigadores del Fraunhofer FHR ofrece apoyo para futuras misiones de desorbita ".El radar TIRA combina el radar de imágenes de banda Ku y el radar de seguimiento de banda L. Este sistema ofrece la posibilidad única de obtener imágenes de objetos espaciales a altas resoluciones mediante el uso de técnicas ISAR ", Dr. Ing. Ludger Leushacke, Jefe de radar de departamento para observación espacial en FraunhoferFHR explica: "A diferencia de los sistemas ópticos, nuestro sistema de radar ofrece ventajas decisivas: independencia total de las condiciones climáticas, uso diurno y nocturno, así como una resolución de imagen, que es completamenteindependiente de la distancia del objeto.Además, podemos determinar la velocidad de rotación de los objetos de rotación rápida, como ENVISAT, y de los objetos de rotación lenta."Los datos brutos de radar de ENVISAT grabados con TIRA se procesan y evalúan utilizando métodos especiales, que se desarrollaron en Fraunhofer FHR en los últimos años".
Análisis a largo plazo de la rotación de ENVISAT
Las imágenes de radar de alta resolución se generan usando la rotación relativa del objeto observado al sistema de radar estacionario. El objeto está iluminado por diferentes ángulos de aspecto. Sin embargo, la escala de rango cruzado en la imagen del radar depende de la velocidad de rotación real,que debe obtenerse de los datos. "Para abordar este problema, que ocurre durante el procesamiento de imágenes, nuestro equipo de expertos ha desarrollado un método que utiliza modelos de rejilla de alambre de los objetos para estimar adecuadamente la escala de rango cruzado", explicaCerutti-Maori: "Para este propósito, se proyecta un modelo de rejilla de alambre en diferentes imágenes de un pasaje. El vector rotacional se puede estimar confiablemente a través del desarrollo temporal de varias proyecciones durante el pasaje del objeto".
Para analizar el desarrollo a largo plazo del movimiento de ENVISAT, pudimos utilizar observaciones del período comprendido entre 2011, es decir, poco antes de que se perdiera el contacto con el satélite, y 2016. Durante su misión regular, ENVISAT estaba girando lentamente a aproximadamente 0.06° / s, que corresponde a una revolución por órbita terrestre. Poco después de que se perdió la conexión el 8 de abril de 2012, se pudo observar que la velocidad de rotación había aumentado a casi 3 ° / s, o alrededor de 45 revoluciones por órbita terrestreComo el aumento fue gradual y no repentino, los investigadores de Fraunhofer FHR concluyeron que esto no se debió a una colisión con otros objetos. Sin embargo, se observó una disminución de la velocidad de rotación desde mediados de 2013. A finales de 2016fue aproximadamente 1.6 ° / s. "Nuestras investigaciones podrían hacer una contribución significativa para apoyar la futura eliminación del ENVISAT dañado si la ESA decide hacerlo", dice Leushacke. "Los métodos de reconocimiento basados en imágenes desarrollados en Fraunhofer FHR son actualmente únicos.en el mundo y son ideales para analizar la orientación y rotación de los objetos espaciales y para predecir su desarrollo a largo plazo de manera confiable.Además, pueden usarse para investigar eficientemente un daño externo potencial a los satélites ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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