A pesar de los avances tecnológicos, y en la comprensión del entorno espacial, La necesidad de aumentar significativamente el ritmo de aplicación de las medidas propuestas para reducir la creación de desechos se identificó en la conferencia sobre desechos espaciales más grande de Europa. Crédito:Agencia Espacial Europea
La ESA se está preparando para utilizar el aprendizaje automático para proteger los satélites del peligro real y creciente de los desechos espaciales.
La agencia está desarrollando un sistema para evitar colisiones que evaluará automáticamente el riesgo y la probabilidad de colisiones en el espacio. mejorar el proceso de toma de decisiones sobre si se necesita o no una maniobra, e incluso puede enviar las órdenes a los satélites en riesgo para que se salgan del camino.
Tales decisiones automatizadas podrían incluso tener lugar a bordo de satélites, que informaría directamente a otros operadores en tierra y satélites en órbita de sus intenciones. Esto será esencial para garantizar que las decisiones automatizadas no interfieran con los planes de maniobra de otros.
A medida que estos sistemas inteligentes recopilan más datos y experiencia, mejorarán cada vez más a la hora de predecir cómo evolucionan las situaciones de riesgo, lo que significa que los errores en la toma de decisiones se reducirían al igual que el costo de las operaciones.
"Existe una necesidad urgente de una gestión adecuada del tráfico espacial, con protocolos de comunicación claros y más automatización ", dice Holger Krag, Jefe de Seguridad Espacial de la ESA.
"Así es como ha funcionado el control del tráfico aéreo durante muchas décadas, y ahora los operadores espaciales deben reunirse para definir la coordinación de maniobras automatizadas ".
Volar en una misión espacial ya no es lo que solía ser. Ahora nos enfrentamos a los restos de esfuerzos orbitales pasados que todavía hoy acechan el medio ambiente de la Tierra.
Después de aproximadamente 5450 lanzamientos desde el comienzo de la era espacial en 1957, el número de objetos de escombros que se estima que están en órbita, a enero de 2019, era:
Prevención de colisiones "manual"
Debido a este entorno de escombros, Ahora es una rutina para los operadores en órbitas con mucho tráfico dedicar tiempo a proteger sus naves espaciales de colisiones potencialmente catastróficas con basura espacial. realizando "maniobras para evitar colisiones", básicamente enviando los comandos a sus naves espaciales para que se aparten del camino.
Tales maniobras dependen de validadas, datos de vigilancia espacial precisos y oportunos, proporcionada, por ejemplo, por la Red de Vigilancia Espacial de EE. UU., que sirve como base de "mensajes de datos de conjunción, "o MDL, advirtiendo de un posible encuentro cercano entre su nave espacial y otro satélite u objeto espacial.
La misión eólica Aeolus de la ESA proporcionará perfiles precisos y oportunos de los vientos del mundo y más información sobre aerosoles y nubes. La misión hará avanzar nuestra comprensión de la dinámica atmosférica. También proporcionará información muy necesaria para mejorar los pronósticos meteorológicos y contribuir a la investigación climática. El satélite lleva un solo instrumento:un lidar de viento Doppler llamado Aladin. Este sofisticado instrumento está diseñado para sondear los 30 km más bajos de la atmósfera a lo largo de la trayectoria orbital del satélite. Compuesto por un potente láser, un gran telescopio y un receptor muy sensible, Aladin será el primer lidar de viento en el espacio. En aire libre de nubes, el lidar sondeará la atmósfera hasta la superficie, o hasta la cima de una densa nube. Los datos sobre vientos se incorporarán a modelos meteorológicos para mejorar los pronósticos. Las previsiones meteorológicas mejoradas tienen considerables beneficios socioeconómicos. Por ejemplo, Aeolus ayudará a mejorar la predicción de los sistemas ciclónicos de latitudes medias. Crédito:ESA / ATG medialab
Para un satélite típico en órbita terrestre baja, Se emiten cientos de alertas cada semana. Para la mayoría, el riesgo de colisión disminuye a medida que pasa la semana y se recopila más información orbital, pero para algunos, el riesgo se considera lo suficientemente alto como para que se requieran más acciones.
Para la flota actual de naves espaciales de la ESA en estas órbitas de baja altitud, alrededor de dos alertas por semana, por satélite, requieren un seguimiento detallado por parte de un analista. Esto implica horas de análisis de la distancia entre los dos objetos, sus posibles posiciones en el futuro, incertidumbres en las observaciones y, por tanto, en los cálculos y, en última instancia, la probabilidad de colisión.
Si la probabilidad es mayor que normalmente uno en 10, 000, Es necesario el trabajo de varios equipos para preparar una maniobra de evitación de colisiones y cargar los comandos al satélite.
La maniobra debe verificarse para asegurarse de que tendrá el efecto esperado, y, por ejemplo, no acerca la nave espacial al objeto o incluso en la forma de daño de otro objeto.
De media, La ESA debe realizar más de una maniobra para evitar colisiones por satélite al año. la gran mayoría debido a los desechos espaciales.
Aunque tales maniobras protegen en última instancia a las naves espaciales, también interrumpen su horario normal, retrasar o interrumpir observaciones científicas o comunicaciones, y a menudo gastan combustible escaso, disminuyendo la vida útil de la misión.
Las megaconstelaciones de satélites que consisten en cientos o miles de naves espaciales se están convirtiendo en una solución popular para la cobertura global de telecomunicaciones. Esta imagen demuestra cómo los satélites de una megaconstelación de este tipo podrían distribuirse alrededor de la Tierra. Crédito:ESA
Nuevo espacio
Como el número de pequeños, satélites privados en órbita está aumentando drásticamente, ha comenzado la era del "NewSpace".
Muchos satélites funcionarán por sí solos, pero se han anunciado miles que se lanzarán en grandes constelaciones (enormes redes de satélites que vuelan juntos en órbitas relativamente bajas) con el objetivo de proporcionar información global, cobertura de corto alcance, ya sea para telecomunicaciones o para observación de la Tierra.
Algunas empresas han comenzado a lanzar constelaciones tan grandes a la órbita terrestre baja, para proporcionar acceso regular a Internet a regiones sin la infraestructura necesaria. Otras empresas como Amazon y Boeing han anunciado planes similares.
Esto significa que pronto tendremos más satélites activos en órbita que los que se han lanzado antes en la historia de los vuelos espaciales.
Tales constelaciones, al mismo tiempo que aporta grandes beneficios a las personas de la Tierra, será una fuente de gran disrupción para la sostenibilidad a largo plazo del entorno espacial, si no cambiamos la forma en que operamos.
A medida que las carreteras espaciales sobre la Tierra se vuelven más concurridas y los accesos cercanos se vuelven más comunes, El actual proceso manual de cálculo de riesgos de colisión y determinación de cómo deben responder las naves espaciales será demasiado lento y llevará mucho tiempo para ser efectivo.
