Misiones de observación de la tierra. Crédito:Agencia Espacial Europea
Cada minuto, Los satélites de observación de la Tierra de la ESA recopilan decenas de gigabytes de datos sobre nuestro planeta, suficiente información para llenar las páginas de una estantería de 100 metros de largo. Volando en órbitas terrestres bajas, estas naves espaciales están tomando continuamente el pulso de nuestro planeta, pero sus equipos sobre el terreno en el Centro de operaciones de la ESA en Darmstadt, Alemania, que mantienen a flote a estos exploradores.
Desde volar grupos de naves espaciales en formaciones complejas hasta esquivar los desechos espaciales y navegar las condiciones siempre cambiantes en el espacio conocidas como clima espacial, Los operadores de naves espaciales de la ESA se aseguran de que sigamos recibiendo imágenes hermosas y datos vitales sobre nuestro planeta cambiante.
Obtener información
Muchos satélites de observación de la Tierra viajan en formación. Por ejemplo, el satélite Copernicus Sentinel-5P sigue al satélite Suomi-NPP (de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica). Volando en una formación de arrastre suelta, observan partes de nuestro planeta en rápida sucesión y monitorean situaciones que evolucionan rápidamente. Juntos también pueden validar de forma cruzada los instrumentos a bordo, así como los datos adquiridos.
Los satélites Earth Explorer Swarm de la ESA son otro ejemplo de vuelo en formación compleja. En una misión para proporcionar el mejor estudio jamás realizado del campo geomagnético de la Tierra, están formados por tres satélites idénticos que vuelan en lo que se llama una formación de constelación.
Las partes individuales de Swarm operan juntas bajo un control compartido de manera sincronizada, logrando el mismo objetivo de un satélite gigante y más caro.
Constelación de enjambre sobre la Tierra. Crédito:ESA / AOES Medialab
"El vuelo en formación tiene todos los desafíos de volar muchas naves espaciales individuales, excepto con la complejidad adicional que necesitamos para mantener una distancia regular entre todos estos ojos de alta velocidad y alta tecnología en la Tierra, "explica José Morales Santiago, Jefe de la División de Operaciones de la Misión de Observación de la Tierra de la ESA.
"Cada decisión que tomamos, cada comando que enviamos, tiene que ser el adecuado para cada nave espacial, especialmente cuando se trata de maniobras. Estos deben planificarse adecuadamente para que no pongan en peligro los satélites acompañantes, manteniendo una configuración constante en toda la formación ".
Salvando la ciencia
El año pasado, Las misiones de observación de la Tierra de la ESA realizaron un total de 28 'maniobras para evitar colisiones'. Estas maniobras vieron a los operadores enviar las órdenes a una nave espacial para apartarse del camino de una pieza de escombros espaciales que se aproximaba.
Un impacto con un pedazo de basura espacial en rápido movimiento tiene el potencial de destruir un satélite completo y, en el proceso, crear aún más desechos. Cuando una nave espacial 'vira bruscamente' para evitar una colisión, Es posible que sea necesario apagar los instrumentos científicos para garantizar su seguridad y evitar ser contaminados por el motor de empuje.
Los equipos de control de la misión consideran cómo mantener segura la flota europea de observadores de la Tierra mientras maximizan el trabajo vital que pueden realizar. Recientemente, Se les ocurrió un concepto ingenioso para "salvar la ciencia" durante tales maniobras del satélite Sentinel-5P.
Advertencia de colisión. Crédito:Agencia Espacial Europea
El equipo de Sentinel se dio cuenta rápidamente de que durante las maniobras para evitar colisiones tendrían que suspender la recopilación de datos científicos durante casi un día. debido al encendido de emergencia de los propulsores.
"Es una gran cantidad de datos para perder. Dado que la cantidad de desechos espaciales está aumentando actualmente, esto sería algo que tendríamos que hacer cada vez con más frecuencia, "explica Pierre Choukroun, Ingeniero de operaciones de la nave espacial Sentinel-5P, a quien se le ocurrió la solución.
"Así que diseñamos y validamos una nueva función a bordo para mejorar la autonomía de la nave espacial, de modo que la pérdida de datos científicos se reduzca al mínimo. ¡Estamos ansiosos por obtener más datos para la comunidad científica en un futuro próximo! "
Con esta nueva estrategia, ¡los instrumentos científicos del Sentinel-5P se apagarían durante aproximadamente una hora en comparación con un día entero!
proteccion solar
Como si esquivar pedazos de basura espacial no fuera suficiente para los exploradores de la Tierra de Europa, también tienen que navegar por las turbulentas condiciones meteorológicas del espacio.
El clima espacial se refiere a las condiciones ambientales alrededor de la Tierra, debido a la naturaleza dinámica de nuestro sol. Los constantes cambios de humor de nuestra estrella influyen en el funcionamiento y la fiabilidad de nuestros satélites en el espacio, así como infraestructura en el terreno.
Cuando el sol está particularmente activo, agrega energía extra a la atmósfera de la Tierra, cambiando la densidad del aire en órbitas terrestres bajas. El aumento de energía en la atmósfera significa que los satélites en esta región experimentan más 'arrastre', una fuerza que actúa en la dirección opuesta al movimiento de la nave espacial, haciendo que disminuya en altitud.
Los operadores necesitan esta información para saber cuándo realizar maniobras para "aumentar" la velocidad del satélite con el fin de contrarrestar la resistencia y mantenerlo en su órbita adecuada.
Este efecto de arrastre también cambia la velocidad y la posición de los desechos espaciales alrededor de la Tierra, lo que significa que nuestra comprensión del entorno de los desechos debe actualizarse constantemente a la luz del clima espacial cambiante.
"Mientras que los satélites de observación de la Tierra monitorean el clima en la Tierra, tenemos que estar al tanto del clima cambiante en el espacio, "dice Thomas Ormston, Ingeniero de Operaciones de Naves Espaciales en la ESA.
"Esto es vital porque comprender la resistencia atmosférica es fundamental para predecir cuándo nos veremos amenazados por los desechos espaciales y determinar cuándo y qué tan grandes deben ser las maniobras de nuestras naves espaciales para seguir entregando una gran ciencia a nuestros usuarios".
El clima espacial también afecta la comunicación entre las estaciones terrestres y los satélites debido a los cambios en la atmósfera superior. la ionosfera, durante eventos solares. Debido a esto, Los operadores de satélites evitan operaciones críticas de satélites como maniobras o actualizaciones del software a bordo durante períodos de alta actividad solar.