Una estación espacial china desaparecida, Tiangong-1, se espera que caiga a la Tierra en cualquier momento, el 31 de marzo de más o menos unos días. Cuando lo hace será el objeto más grande creado por el hombre que volverá a entrar en la atmósfera de la Tierra en una década.

A medida que se acerca el día, Vishnu Reddy, Profesor asistente de ciencias planetarias de la Universidad de Arizona, y Tanner Campbell, un estudiante graduado de ingeniería aeroespacial y mecánica, están rastreando su reingreso usando $ 1, 500 sensor óptico que construyeron en cuatro meses.

Tiangong-1 hace zoom a través de la órbita terrestre baja

Lanzado en 2011, Tiangong-1 sirvió como laboratorio para tres misiones tripuladas e inicialmente estaba destinado a desorbitar en 2013. Ahora, mientras cae, aparentemente incontrolablemente, a través del espacio, Los investigadores de todo el mundo se esfuerzan por predecir cuándo y dónde caerá.

Tiangong-1 ocupa la órbita terrestre baja, o LEO. LEO está relativamente cerca de la superficie de la Tierra en comparación con otras órbitas, como la órbita terrestre media y la órbita geoestacionaria, un espacio lejano donde residen los satélites de comunicación.

Por muchos motivos, es más difícil rastrear y predecir la ruta de los objetos en LEO que sus contrapartes más distantes, porque "los objetos se mueven muy rápido, "Dice Reddy. A los 17, 400 mph, Tiangong-1 orbita la Tierra cada 90 minutos.

Además de eso, los objetos en LEO se enfrentan a algo llamado "arrastre" cuando se acercan a la Tierra; cuanto más rápido viaja un objeto, más difícil le resulta moverse por el aire. En la forma en que una mano que se sostiene fuera de la ventana de un automóvil que va a 70 mph es más difícil de controlar que una fuera de un automóvil que va a 20 mph, lo mismo ocurre con Tiangong-1 cuando vuelve a entrar en la atmósfera de la Tierra. El arrastre hace que la predicción sea más difícil.

Debido a la dureza del entorno de LEO, ninguna nave espacial permanece allí para siempre; El vuelo de siete años de Tiangong-1 no es inusualmente corto.

Seguimiento de objetos en LEO

A partir de ahora, Los investigadores rastrean y predicen principalmente las rutas de los objetos en LEO utilizando sistemas de radar terrestres que detectan y catalogan objetos.

Es una operación extremadamente costosa disponible solo para unos pocos países selectos cuyos ejércitos pueden permitírselo. Estados Unidos es uno de ellos, con la valla espacial altamente sofisticada de la Fuerza Aérea.

Cuando llegó la noticia del reingreso de Tiangong-1 a la Tierra, Reddy vio la oportunidad de intentar rastrearlo con algo menos sofisticado y menos costoso. El se preguntó, "Desde la UA, ¿Podemos hacer algo significativo para contribuir a nuestros intereses de seguridad nacional? "

Él y Campbell pasaron cuatro meses diseñando y construyendo el $ 1, Sistema de sensor óptico de hardware y software 500 para probar esa misma pregunta. Han estado recopilando datos sobre el paradero de Tiangong-1 durante varias semanas.

"Obviamente, no podremos obtener datos tan precisos y precisos como ellos pueden obtener, pero estamos tratando de ver lo que podemos obtener y en qué medida coinciden nuestros productos derivados, "Campbell dice." Un sistema como el nuestro es mucho más accesible para la academia que también puede contribuir ".

"Ofrece una oportunidad para que nuestros estudiantes desempeñen un papel en la conciencia de la situación espacial, "Dice Reddy.

Llevando los resultados al mundo real

Reddy y Campbell explican que, por ahora, simplemente están poniendo a prueba su sistema de sensor óptico y viendo de lo que es capaz, una prueba para la que Tiangong-1 es el sujeto perfecto.

"El radar tiene ventajas y desventajas, al igual que la óptica, ", Dice Reddy." Si hemos encontrado algo que sea la mitad de bueno que un radar, pero que se puede hacer a una décima parte del costo, puede haber algunos problemas que podamos resolver de esta manera ".

Reddy usa el ejemplo de colocar uno de estos sistemas en cada estación de bomberos en los EE. UU. Considerando que el radar debe estar dotado y operado, los sensores ópticos pueden funcionar de forma autónoma y pueden generar datos similares de manera eficaz.

"No estamos tratando de reemplazar el radar, pero es un complemento, "Dice Campbell.

Reddy y Campbell ahora están colocando una serie de estos sensores en un solo soporte para ser instalados en la Biosfera 2 de la UA, todo con el propósito de rastrear objetos en LEO.

"Básicamente, estamos tratando de desarrollar métodos que sean rentables para el contribuyente, capacitar a la próxima generación de científicos e ingenieros como Tanner, y mostrarle al mundo que podemos ser mejores administradores de nuestro precioso espacio orbital, "Dice Reddy.

Campbell planea presentar los resultados de su trabajo de seguimiento de Tiangong-1 en la Conferencia de Tecnologías Avanzadas de Vigilancia Espacial y Óptica de Maui este otoño.