Montado en el exterior de la Estación Espacial Internacional, el sensor de desechos espaciales (SDS) recopila información sobre desechos orbitales pequeños. Crédito:NASA
La Estación Espacial Internacional no es la única nave espacial que orbita la Tierra. De hecho, va acompañado del telescopio espacial Hubble, satélites dentro del Sistema de Observación de la Tierra, y más de 1, 000 otras naves espaciales operativas y CubeSats. Además de la nave espacial, trozos de escombros orbitales, objetos hechos por humanos que ya no tienen un propósito en el espacio, también están en órbita.
Con un estimado de más de 100 millones de piezas de desechos orbitales que miden menos de un centímetro actualmente en la órbita de la Tierra, pueden ser demasiado pequeños para rastrearlos, pero muchos son lo suficientemente grandes como para causar daños a las naves espaciales operativas.
La estación espacial tiene escudos de desechos orbitales en su lugar para proteger de los desechos de menos de 1,5 centímetros de tamaño. Los pedazos de escombros más grandes son rastreados por control de tierra, y si es necesario, Los propulsores de la estación espacial se pueden usar para alejar la estación de los escombros de manera segura.
El sensor de desechos espaciales (SDS) monitoreará el entorno de desechos pequeños alrededor de la estación espacial durante dos o tres años, registrar instancias de escombros entre los tamaños de 0,05 mm a 5 mm. Los objetos de más de 3 mm se controlan desde el suelo. Se lanzará a la estación en el maletero de un SpaceX Dragon durante una misión de reabastecimiento no antes del 12 de diciembre.
Los desechos orbitales de tan solo 0,3 mm pueden representar un peligro para los vuelos espaciales tripulados y las misiones robóticas.
"Los escombros tan pequeños tienen el potencial de dañar los sistemas de protección térmica expuestos, trajes espaciales, ventanas y equipos sensibles sin blindaje, "dijo Joseph Hamilton, investigador principal del proyecto. "En la estación espacial, puede crear bordes afilados en los asideros a lo largo del camino de los caminantes espaciales, lo que también puede causar daños a los trajes ".
La documentación fotográfica de un Micro Meteor Orbital Debris golpea una de las ventanas dentro de la Cúpula de la estación espacial. El sensor de desechos espaciales medirá el entorno de desechos orbitales durante 2-3 años para proporcionar detección y registro de impactos. Crédito:NASA
Una vez que esté montado en el exterior del módulo Columbus a bordo de la estación espacial, el sensor proporcionará capacidades de grabación y detección de impactos casi en tiempo real.
Usando un sistema acústico de tres capas, la SDS caracteriza el tamaño, velocidad, dirección y densidad de estas pequeñas partículas. Las dos primeras capas están destinadas a ser penetradas por los escombros. Este sistema de doble película proporciona el tiempo, ubicación y velocidad de los escombros, mientras que la capa final, un tope de Lexan, proporciona la densidad del objeto.
La primera y la segunda capa de la SDS son idénticas, equipado con sensores acústicos y líneas resistivas de .075 mm de ancho. Si un trozo de escombros daña la primera capa, atraviesa una o más de las líneas resistivas antes de impactar y atravesar la segunda capa. Finalmente, los escombros golpean la placa del tope.
Aunque el tope trasero no se utilizará para devolver ninguna de las muestras recolectadas, combinado con las dos primeras capas, proporciona a los investigadores datos valiosos sobre los escombros que impactan en la SDS mientras se encuentran en órbita.
"El tope tiene sensores para medir la fuerza con la que se golpea para estimar la energía cinética del objeto impactante, ", dijo Hamilton." Al combinar esto con las medidas de velocidad y tamaño de las dos primeras capas, esperamos calcular la densidad del objeto ".
Los sensores acústicos dentro de las dos primeras capas miden el tiempo y la ubicación del impacto utilizando un algoritmo de triangulación simple. Finalmente, La combinación de datos de ubicación y tiempo de impacto proporciona mediciones de impacto y dirección de los escombros.
Los datos recopilados durante la investigación de SDS ayudarán a los investigadores a mapear toda la población de desechos orbitales y planificar sensores futuros más allá de la estación espacial y la órbita terrestre baja. donde el riesgo de daños por desechos orbitales es aún mayor para las naves espaciales.
"El entorno de los desechos orbitales cambia constantemente y debe ser monitoreado continuamente, ", dijo Hamilton." Si bien la atmósfera superior hace que los escombros en órbitas bajas se descompongan, nuevos lanzamientos y nuevos eventos en el espacio se sumarán a la población ".
