Desde el lanzamiento de Sputnik, el primer satélite artificial de la Tierra, en 1957, más de 41, Se han colocado 500 toneladas de objetos artificiales en órbita alrededor del sol, la tierra, y otros cuerpos planetarios. Desde ese tiempo, la mayoría de los objetos, como cuerpos de cohetes y grandes trozos de desechos espaciales, volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra de forma incontrolada, planteando un peligro potencial para las personas y la infraestructura. Predecir la fecha y hora de reingreso es una tarea desafiante, ya que es necesario especificar la densidad de la atmósfera superior de la Tierra que depende en gran medida de la actividad solar que, Sucesivamente, es difícil de predecir. La atmósfera de la Tierra puede calentarse mucho debido a la actividad solar que hace que se expanda. y un satélite puede decaer en su órbita y volver a la Tierra debido al efecto conocido como arrastre atmosférico. Además, hay muchos desechos espaciales, gran parte de ella muy pequeña; si una nave espacial cambia inesperadamente su órbita y encuentra incluso una pequeña pieza de escombros, esto equivaldría a golpear una bomba debido a la alta velocidad.

Un grupo internacional de científicos dirigido por la profesora de Skoltech Tatiana Podladchikova desarrolló un nuevo método y software llamado RESONANCE ("Emisiones de radio del sol:Estimador asistido por computadora ANalítico en línea") que proporciona predicciones del flujo de radio solar a F10.7 y F30 cm con un plazo de entrega de uno a 24 meses. Los índices F10.7 y F30 representan la densidad de flujo de las emisiones de radio solar a una longitud de onda de 10,7 y 30 cm en promedio durante una hora y sirven como un proxy solar de la emisión solar ultravioleta que calienta la atmósfera superior de la Tierra. El método combina modelos de última generación basados ​​en la física y métodos avanzados de asimilación de datos, donde los pronósticos F10.7 y F30 resultantes se utilizan como entrada solar en la herramienta de predicción de reentrada para una estimación adicional del tiempo de reentrada de un objeto.

"Evaluamos sistemáticamente el rendimiento de RESONANCE al proporcionar predicciones de reingreso en campañas anteriores de reingreso de la ESA para 602 cargas útiles y cuerpos de cohetes, así como 2, 344 objetos de desechos espaciales que volvieron a entrar de 2006 a 2019 durante el ciclo solar completo de 11 años. Los resultados de las pruebas demostraron que las predicciones obtenidas por RESONANCE en general también conducen a mejoras en las predicciones de las épocas de reentrada y, por lo tanto, pueden recomendarse como un nuevo servicio operacional para las predicciones de reentrada y otras aplicaciones de la meteorología espacial. ", dice la autora principal y maestra en ciencias de Skoltech, Elena Petrova, quien actualmente está cursando sus estudios de doctorado en el Centro de Astrofísica Matemática del Plasma, Universidad Católica de Lovaina (KU Leuven).

"El número de objetos reingresados ​​está estrechamente relacionado con el nivel de actividad solar:la mayoría de los objetos regresan durante la fase de máxima actividad solar dentro del ciclo de 11 años. Curiosamente, el tiempo de reingreso de los desechos espaciales sigue de cerca 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 gran número de reentradas durante la fase de declive del ciclo. que puede estar relacionado con el retraso de tiempo entre la actividad solar y el reingreso de objetos grandes, "dice la profesora Astrid Veronig, coautor del estudio y director del Observatorio Kanzelhöhe de la Universidad de Graz.

"Es muy importante monitorear y predecir la actividad solar para las necesidades de predicción de la órbita. Por ejemplo, Skylab, que estaba destinado a realizar un reingreso controlado en la década de 1970, cayó sobre la Tierra de forma descontrolada debido a cálculos inexactos del arrastre atmosférico debido a la actividad solar. Otro ejemplo es el lanzamiento más reciente del cohete chino Long March 5B el 9 de mayo, 2021:los restos de su segunda etapa que transportó el primer módulo de la estación espacial de China hicieron un reingreso incontrolado y aterrizaron en el Océano Índico. Por lo tanto, el desarrollo de servicios operativos de meteorología espacial sólidos y fiables que combinen la vanguardia de la investigación con aplicaciones de ingeniería es de primordial importancia para la protección de las infraestructuras espaciales y terrestres y el avance de la exploración espacial. Y cualquier tormenta que se desate, deseamos a todos un buen clima en el espacio, "dice Tatiana Podladchikova, profesor asistente en el Skoltech Space Center (SSC) y coautor de la investigación.

En la actualidad, el equipo está preparando RESONANCE para uso operativo como parte de un nuevo servicio de meteorología espacial para la predicción continua de la actividad de flujo de radio solar.