À medida que o espaço se torna cada vez mais lotado com satélites operacionais e detritos espaciais, monitorar os re- entradas de satélites é crucial para ajudar a garantir a segurança das pessoas e propriedades na Terra. O Centro Nacional de Operações Espaciais (NSpOC) desempenha um papel fundamental neste esforço através da nossa capacidade de rastreamento e alerta precoces de reentrada, que monitora incidentes de reentrada e, quando relevante, fornece avisos às agências de resposta para minimizar qualquer risco associado ao Reino Unido ou aos Territórios Ultramarinos do Reino Unido. Ligado 8 Setembro 2024, A Agência Espacial Europeia (ESA) assumiu a segurança de desorbite de seu Cluster 2 satélite chamado ‘Salsa. A nave espacial reintroduziu no 6.47 pm GMT em uma região designada no Pacífico Sul, conforme planejado. Analistas do NSpOC monitoraram o evento, como acontece com cada reingresso global, para garantir que os riscos potenciais para o Reino Unido foram avaliados e abordados. Neste artigo, explicaremos como funciona a nossa capacidade de rastreamento e alerta precoce, usando a Salsa ESAs como estudo de caso, e destacaremos as contribuições chave do satélite para as operações do governo e pesquisas acadêmicas.
Capacidade de rastreamento e alerta de reentrada do NSpOC: Monitoramento de reentradas como Salsa A capacidade de rastreamento e alerta de reentrada do NSpOCŞ opera 365 dias por ano e é dedicado a monitorar a reentrada de satélites e outros objetos espaciais que poderiam representar um risco para o Reino Unido e os Territórios Ultramarinos do Reino Unido, bem como a reentrada de objetos pelos quais o Reino Unido é responsável. Em média, o NSpOC monitora em torno 40 incidentes de reentrada descontrolados por mês, avisando as agências de resposta do Reino Unido quando houver um risco para o Reino Unido ou os nossos Territórios Ultramarinos. Como funciona a capacidade?
Como parte dos nossos serviços de alerta e proteção contra riscos espaciais, o NSpOC monitora continuamente objetos espaciais em órbita, fornecendo avisos precoces quando os satélites começam a descer. No caso de reintroduções não controladas e reintroduções semi- controladas, como a Salsa do ESA, os analistas orbitais avaliam a trajetória do objeto e predizem quando e onde ele irá reintroduzir na atmosfera. Estes dados são compartilhados com agências de resposta e departamentos governamentais para garantir a preparação. Monitoramento e modelagem em tempo real. 36 horas antes de um evento de reentrada, a equipe de analistas orbitais do NSpOC Ìs começa a monitorar o objeto com mais detalhe, usando uma rede global de sensores e fluxos de dados que fornecem informações sobre o seu caminho. Em eventos de reentrada descontrolados, os dados sobre a última posição conhecida do objeto, bem como sobre o seu Centro de Janela de Impacto previsto (COIW) são fornecidos pelos EUA sob a forma de Previsões de Impacto e Rastreamento (TIPs). Este TIP é um único ponto que pode vir com altos níveis de incerteza. Para melhor entender a probabilidade de onde, dentro dessa janela, o evento pode ocorrer, os analistas da Agência Espacial do Reino Unido executam um modelo de avaliação extra de reentrada usando simulações do Monte Carlo (veja abaixo para uma explicação). As simulações do Monte Carlo incorporam conjuntos de dados adicionais, por exemplo, a densidade atmosférica prevista durante o período de reentrada, para permitir previsões mais precisas de onde os objetos sobreviventes podem pousar. O modelo executa-se 30,000 vezes com ligeiros ajustes aos valores para cada variável.
Em vez de um único ponto de reentrada, isso resulta em uma saída probabilística de locais de reentrada potenciais; mostrado visualmente em um mapa por pontos vermelhos, com cada ponto vermelho representando um local de reentrada potencial. Quanto mais densa a coleção de pontos vermelhos, maior a probabilidade de o objeto voltar a entrar nesse local. No caso do satélite ESAŞs Salsa, ephemeris (dados posicionais) foi fornecido em vez de TIPs e nossos analistas converteram isto em um elemento de duas linhas (TLE) para extrair a órbita, e executaram a simulação de Monte Carlo para produzir uma previsão visual da reentrada. Para Salsa, nossos analistas monitoraram de perto a descida, previndo que a maioria do satélite se queimaria na atmosfera, com quaisquer fragmentos sobreviventes que possam aterrissar numa região remota do Pacífico Sul – o caminho de reentrada provável é mostrado através dos pontos vermelhos nas imagens abaixo, iniciando 36 horas de antecedência na sexta-feira 6 Setembro.
Mapa de reingresso gerado pelos analistas do NSpOC na sexta-feira 6 Setembro. À medida que o tempo para a reentrada se aproxima, mais observações sobre o objeto são recebidas por redes globais. Isto resulta em novos dados que podem ser introduzidos na simulação de Monte Carlo, produzindo uma avaliação mais precisa das localizações de reentrada. Mapa de reentrada gerado pelos analistas do NSpOC no sábado 7 Setembro. Mapa de reentrada final gerado pelos analistas do NSpOC no domingo 8 Setembro antes do evento Avaliação pós- entrada. Após a reentrada do satélite, a NSpOC realiza uma análise pós- evento para confirmar a localização da reentrada e avaliar qualquer impacto potencial. Nem sempre é possível receber dados de rastreamento confirmando a localização de uma reentrada, mas no caso da Salsa, a ESA estava rastreando de perto o evento de reentrada, mesmo com sensores em um avião, para confirmar que ele voltou a entrar no Pacífico Sul.
O local de reentrada é compartilhado com os interessados relevantes para garantir transparência e segurança pública. No caso da Salsa, o risco para a vida humana e infraestrutura na Terra foi extremamente baixo devido à natureza semi- controlada da reentrada trazendo- a para baixo em um local não povoado. Por que monitorar os re-ingressos é importante. Embora o risco de reentrar em satélites seja muito baixo, com a maioria dos satélites queimando ao reentrar, objetos grandes ou aqueles com componentes densos sobreviverão ao processo de reentrada, o que representa um risco para onde quer que o objeto faça terra. Como a maioria das re- entradas são descontroladas, há um risco para áreas populadas e, por isso, as autoridades de alerta quando há um risco é importante para tanto segurança e para garantir que assumimos a responsabilidade por quaisquer detritos espaciais pelos quais o Reino Unido é responsável. Cada incidente de reentrada fornece dados valiosos que ajudam a melhorar nossa capacidade de rastrear e monitorar objetos futuros de reentrada.
Ao gerenciar de forma responsável os re- entradas de satélite, como ESA Ìs Salsa, os operadores podem reduzir a quantidade de detritos deixados em órbita, tornando o espaço mais seguro para operações futuras. No final deste ano, o NSpOC lançará um novo serviço digital na nossa plataforma Monitor Space Hazards, chamada ‘Track Re- Entry Events ('), que proporcionará aos usuários do governo atualizações em tempo real e análises aprimoradas para monitorar os re- ingressos por satélite. Você pode descobrir mais sobre as próximas funcionalidades em nosso site. Angus Stewart, Chefe Conjunto da NSpOC disse:. Ao gerenciar os re- ingressos de satélites de forma responsável, como é o caso deste evento, os operadores reduzem os detritos espaciais e tornam o espaço mais seguro para futuras missões. Rastrear objetos espaciais é uma missão crítica para o Centro Nacional de Operações Espaciais do Reino Unido.
A Missão de Salsa de Cluster ESA: por que foi significativa? Lançado como parte da missão de cluster ESA em julho 2000, o satélite Salsa forneceu dados críticos que avançavam nosso entendimento do ambiente magnético da Terra e do tempo espacial sobre o seu 24 - vida operacional do ano.
As contribuições da Salsa para pesquisas sobre meteorologia espacial foram inestimáveis. Os dados do satélite ajudaram a melhorar os modelos preditivos que ajudam na salvaguarda da infraestrutura crítica, como redes elétricas, gasodutos e sistemas de comunicação por satélite. Ao estudar como ventos solares e tempestades geomagnéticas interagem com o campo magnético da Terra, a Salsa forneceu insights que ajudaram as equipes operacionais a compreender e mitigar os impactos do tempo espacial em serviços essenciais. A Salsa fazia parte de uma constelação de quatro satélites, que foi crucial porque permitiu aos cientistas coletar dados de múltiplos pontos no espaço simultaneamente, dando aos pesquisadores um 3 D visualização do ambiente magnético da Terra.
O gerente de meteorologia espacial do escritório Simon Machin disse:. O Cluster tem sido um contribuinte fundamental para o avanço da ciência do tempo espacial nas últimas décadas. Ao avançarmos no que sabemos sobre o ambiente próximo da Terra em múltiplas escalas, esta missão impulsionou a compreensão da pesquisa, que sustenta as operações globais de meteorologia espacial. As observações do Cluster são um recurso único e continuará a fornecer um valor considerável nos próximos anos. O Cluster ESA 2 A reentrada em Salsa fornece um exemplo claro de como o NSpOC monitora as reentradas, garantindo a segurança do Reino Unido e seus Territórios Ultramarinos. Como os satélites continuam a desempenhar um papel cada vez mais importante nas operações governamentais e na pesquisa acadêmica, a capacidade de reentrada do NSpOCŞ continuará sendo vital para garantir o uso seguro e responsável do espaço para futuras missões.