Ningún satélite permanece igual una vez lanzado al espacio. Cuánto cambia puede pasar desapercibido, hasta que ocurra algo malo.
Carolin Frueh es uno de los pocos investigadores que han persistido en utilizar una técnica compleja que puede diagnosticar un problema a miles de kilómetros de distancia en función de cómo el satélite refleja la luz solar.
"Mientras conduce un automóvil, no puede salir del automóvil para verificar si algo se cayó o se dañó. Pero sabe que podría haber un problema", dijo Frueh pronunciado "libre", profesor asistente en la Escuela de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Purdue.
"Un operador puede notar que un satélite es inestable o no se está cargando correctamente. Una perspectiva externa puede determinar si se debe a que algo se rompió o si un panel o antena no está orientado correctamente, por ejemplo".
No diagnosticar el problema aumenta las posibilidades de perder o no poder restablecer la comunicación con el satélite. Cuando se pierde la comunicación, un satélite podría convertirse en fragmentos de desechos que permanecen en el espacio durante cientos de años o indefinidamente a menos que se eliminen activamente.
Esta "basura espacial" representa un peligro para otras naves espaciales. Hay alrededor de 100,000 piezas de escombros más grandes que un centavo que orbita la Tierra, según una base de datos del Comando Estratégico de los EE. UU.
El espacio es un vacío que pone tensión en un satélite de forma inmediata. Las transiciones constantes entre el frío profundo de la sombra de la Tierra y el calor extremo del sol también tienen un efecto negativo con el tiempo.
"Sabes todo acerca de un satélite cuando está en el suelo. Pero esa configuración cambia porque, para transportar el satélite, hay que plegar partes de él. Una vez en el espacio, quieres desplegar los paneles, orientados de manera estable hacia elsol y la antena apuntaban hacia la Tierra ", dijo Frueh.
"Cuanto más tiempo esté un satélite ahí fuera, menos sabrá al respecto"
Los satélites casi siempre están iluminados por el sol, aparte de las transiciones cortas a la sombra de la Tierra. La luz que refleja un satélite puede ayudar a revelar la solución a un mal funcionamiento estructural.
El método requiere el uso de telescopios en la Tierra para recoger la luz reflejada por un satélite o una de sus partes. Debido a que los satélites están muy lejos, estos objetos podrían simplemente aparecer como puntos blancos incluso en una imagen de telescopio, similar a las estrellas en una nochecielo.
Los cambios en el brillo de un "punto" a lo largo del tiempo se registran como curvas de luz. Estas curvas de luz se procesan y se utilizan para extraer información sobre la apariencia o el estado de rotación de un objeto.
Un video que describe esta investigación en Purdue está disponible en YouTube en http://youtu.be/9SmhnwxmldA .
Las curvas de luz podrían ser una forma menos costosa y más práctica de identificar problemas de satélites en comparación con el radar. Si bien el radar puede obtener una imagen más detallada de un satélite si las condiciones son favorables y el satélite está a baja altitud, las curvas de luz pueden proporcionar información noNo importa cuán lejos esté el satélite de la superficie de la Tierra. Las curvas de luz también dependen pasivamente de la luz solar, mientras que el radar ilumina activamente un objeto para hacerlo visible.
Cuanto más complejo es un objeto, más difícil es estimar o resolver cómo se ve el objeto usando curvas de luz. Los resultados también pueden ser ambiguos; ¿qué pasa si un componente de satélite simplemente se ve roto porque está proyectando una sombra sobre sí mismo?
Identificar y caracterizar objetos hechos por humanos con curvas de luz es tan matemáticamente complejo que más investigadores, en cambio, utilizan la técnica para estudiar asteroides. Como cuerpos naturales, los asteroides tienen materiales menos diversos en la superficie y menos bordes afilados, lo que hace que las matemáticas sean algomás simple
Pero incluso las respuestas parciales de las curvas de luz podrían proporcionar información valiosa sobre un satélite.
En 2015, el laboratorio de Frueh observó un objeto misterioso conocido simplemente como "WT1190F" utilizando el telescopio de la estación óptica terrestre de Purdue. Ella y sus colaboradores descubrieron a través de curvas de luz y modelos asociados que el objeto era casi seguro hecho por el hombre y un probable candidato parauna pieza de "Snoopy", un módulo lunar perdido del Apolo 10. La misión fue parte de una prueba antes del aterrizaje del Apolo 11 en 1969, cuando Neil Armstrong caminó en la luna.
Un equipo de astrónomos confirmó que los hallazgos sugerían que el objeto provenía de Snoopy. Éxitos como estos muestran que mejorar la identificación de objetos espaciales con curvas de luz podría valer la pena.
"Importa cuando podemos decir con un 80% de certeza qué es un objeto, aunque obtener esa respuesta puede ser extremadamente difícil. Sería mucho menos útil, pero más fácil, dar cien respuestas diferentes para lo que es un objeto,todo con alrededor del 1% de probabilidad ", dijo Frueh.
El laboratorio de Frueh está trabajando para mejorar la probabilidad de que una curva de luz identifique y caracterice con éxito objetos espaciales simples y complejos.
El objetivo es que en cinco a 10 años, la técnica no solo pueda ayudar de manera confiable a un operador de satélite, sino que también proporcione modelos de forma completa y rotación incluso cuando no haya información o adivinanzas disponibles sobre el objeto. Estos modelos mostrarían más claramentediferentes materiales de superficie y bordes afilados de satélites, lo que facilita su identificación.
Con fondos de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea, Frueh está desarrollando formas de usar curvas de luz para aumentar el conocimiento de los objetos hechos por el hombre en ausencia de información de un operador de satélite.
La información que proporcionan las curvas de luz sobre los satélites también podría mejorar su diseño en el futuro. El laboratorio de Frueh ha identificado objetos que orbitan la Tierra que parecen ser la lámina de oro de los satélites que se desprenden con el tiempo. Estos copos podrían crear peligrosamente pequeños objetosdifícil de rastrear
"La idea es mejorar la conciencia de la situación espacial", dijo Frueh.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Original escrito por Kayla Wiles. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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