Tres pequeños satélites australianos de la Universidad Curtin la semana pasada Programa espacial binario Quemado en la atmósfera de la Tierra. Siempre iba a suceder. De hecho, Binar significa “bola de fuego” en el idioma Noongar del pueblo de las Primeras Naciones de Perth.
Cuando un satélite está en órbita terrestre baja (2.000 km o menos), experimenta una desintegración orbital a medida que es arrastrado cada vez más cerca de la superficie. Finalmente ardiendo.
Pero esto Satélite cubo (Cubesat)Binar-2, conocido como Binar-3 y 4, entró en la atmósfera mucho antes de lo previsto originalmente. Duraron sólo dos meses, un tercio de lo esperado. Esto redujo significativamente el valioso tiempo dedicado a la ciencia y a probar nuevos sistemas.
¿El motivo de su muerte prematura? Nuestro Sol se ha acelerado y los satélites de Bina están lejos de ser las únicas víctimas. La reciente alta actividad solar ha sido un dolor de cabeza inesperado para los operadores de satélites en los últimos años, y no hace más que aumentar.
¿Por qué el sol está tan activo?
La actividad solar incluye manchas solares, erupciones solares y viento solar: corrientes de partículas cargadas que fluyen hacia la Tierra.
Esta actividad es producto del campo magnético en constante cambio del Sol, y aproximadamente cada 11 años, esta completamente al revés. En el punto medio de este ciclo, la actividad solar está en su punto máximo.
Aunque este ciclo es conocido, predecir la actividad solar específica es un desafío: la dinámica es compleja y el pronóstico solar está en su infancia.
En los últimos meses, el índice de actividad solar ha sido alto Una vez y media más de lo previsto Para este punto del ciclo actual, etiquetado Ciclo solar 25.
Efectos del clima espacial
El clima espacial se refiere a las influencias ambientales que se originan fuera de nuestra atmósfera (principalmente el Sol). Afecta a nuestro mundo de diversas formas visibles e invisibles.
La más evidente es la presencia de la aurora. En los últimos meses, la aurora se ha vuelto más intensa y visible más cerca del ecuador. En comparación con las últimas dos décadas. Este es un resultado directo Aumento de la actividad solar.
La meteorología espacial, y especialmente la actividad solar, plantea desafíos adicionales para los satélites y sus operadores.
Una mayor actividad solar significa más erupciones solares y un viento solar más fuerte, lo que resulta en un mayor flujo de partículas cargadas. Daño o interrupción de los componentes eléctricos del satélite..
Esto significa un aumento de la radiación ionizante, lo que resulta en una Altos niveles para los astronautas. Y el pilotoy barreras potenciales Comunicación por radio de larga distancia.
Pero para los satélites en órbita terrestre baja, el efecto más consistente de la actividad solar es que el exceso de energía es absorbido hacia la atmósfera exterior, causando el globo esta afuera.
Como resultado, Todos los satélites están a menos de 1.000 km de la Tierra. Experimentar un crecimiento significativo Arrastre atmosférico. Se trata de una fuerza que altera sus órbitas y hace que caigan hacia la superficie del planeta.
Los satélites notables de la región incluyen la Estación Espacial Internacional y la constelación Starlink. Estos satélites tienen propulsores para contrarrestar este efecto, pero estas modificaciones pueden resultar costosas.
También hay muchos satélites universitarios en órbita terrestre baja, como Binar CubeSats. Los satélites cúbicos rara vez están equipados con equipos que puedan ajustar su altitud, por lo que están completamente a merced del clima espacial.
¿Qué pasó sin?
El Programa Espacial Binner es un programa de investigación de satélites dirigido por la Universidad de Curtin. Su objetivo es mejorar nuestra comprensión del sistema solar y reducir las barreras para trabajar en el espacio.
El programa inició operaciones con su primer satélite, binario-1En septiembre de 2021. Fue menos de un año en el ciclo solar 25 cuando la actividad solar era relativamente baja.
En este escenario, el satélite cúbico de diez centímetros fue lanzado a una altitud de 420 km y sobrevivió 364 días completos en órbita.
Las misiones de seguimiento del programa (Binar-2, 3 y 4) consistieron en tres CubeSats del mismo tamaño. Sin embargo, se esperaba que duraran unos seis meses debido a la superficie adicional de los nuevos. Paneles solares desplegables y predecir una mayor actividad solar.
En cambio, sólo lo hicieron dos meses antes de que se quemara. Aunque las misiones de satélites cúbicos son relativamente económicas, la terminación prematura de una misión siempre será costosa. Esto es aún más cierto en el caso de los satélites comerciales.Destacando la necesidad de una previsión meteorológica espacial más precisa.
La buena noticia es que el sol volverá a estar en calma. A pesar de la actual actividad solar inesperadamente alta, es probable que se desacelere para 2026 y se espera que Regreso a la energía solar mínima en 2030.
Aunque este no era un objetivo obvio de la misión, el Programa Espacial Binario ha demostrado de manera conmovedora el dramático efecto de la actividad solar en las operaciones espaciales.
Si bien la pérdida prematura de Binar-2, 3 y 4 es lamentable, futuras misiones ya han comenzado. Se espera que se lancen en un clima espacial mucho más indulgente.
(Autor: Kyle McMullanCandidato a Doctor en Ingeniería Aeroespacial, Universidad de Curtin)
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