Durante su misión de cinco años, el satélite Aeolus de la Agencia Espacial Europea mejoró los pronósticos meteorológicos y los modelos climáticos de una Tierra que cambia rápidamente. Y cuando llegó el momento de finalizar la misión, los controladores de vuelo decidieron audazmente estrellar el satélite, que nunca fue diseñado para un reingreso controlado, de regreso a la Tierra de una manera nunca antes intentada.

Aeolus, lanzado en 2018, fue el único satélite que midió el perfil del viento de la Tierra desde el espacio. El pequeño satélite, construido por Airbus Defence and Space por unos 560 millones de dólares, fue el quinto de la familia de misiones Earth Explorer de la ESA.

La ESA juzgó el satélite un gran éxitono sólo superando su vida útil esperada, sino también proporcionando datos que habrían sido casi imposibles de medir y recopilar desde la Tierra, según un comunicado. Después de completar su misión, el equipo de Aeolus decidió utilizar el propulsor restante para un reingreso seguro y asistido a la atmósfera de la Tierra. Al hacerlo, dijo un miembro del equipo de Aeolus Referencia espacialDesarrollaron una nueva forma de desmantelar satélites viejos para evitar que se sumen a la cada vez más peligrosa nube de desechos espaciales que orbitan la Tierra.

Una nueva estrategia de desorbitación

«Mi opinión personal es que hemos demostrado que ahora se puede volver a entrar en un satélite utilizando otro enfoque, una especie de reingreso semicontrolado además del reingreso controlado e incontrolado», dijo Tommaso Parrinello, director de la ESA. Misión de Eolo. Referencia espacial. “La conclusión es que el espacio es un entorno valioso para toda la humanidad, y debemos hacer todo lo posible para hacerlo sostenible, mejorando la forma en que lanzamos, operamos y retiramos nuestro hardware al final de su vida operativa. La reentrada asistida de Aeolus es un claro ejemplo de cómo se puede lograr esto en plena alineación con el enfoque de la ESA para hacer del espacio un entorno más seguro.

Según un estudio reciente de Pew Research, el 69% de los estadounidenses cree que los desechos espaciales de cohetes y satélites plantearán un problema importante en los próximos años. La capacidad de guiar de forma segura las naves espaciales fuera de órbita reduce los riesgos para los astronautas y la infraestructura en órbita.

La mayoría de los satélites vuelven a entrar sin control. Las pequeñas naves espaciales lanzadas a unos 400 km (la altitud de la Estación Espacial Internacional) se desintegrarán naturalmente en menos de cinco años gracias a la fricción destructiva del arrastre contra la atmósfera terrestre. Y durante años de mayor actividad solar, como es el caso ahora, la atmósfera de la Tierra se expande, creando aún más resistencia a los satélites en órbita terrestre baja.

Sin embargo, los satélites en altitudes orbitales superiores a 500 km, o 310 millas, están más lejos de la atmósfera y, por lo tanto, no hay garantía de que se desintegren naturalmente dentro de los 25 años sugeridos por el Comité de Coordinación Interinstitucional sobre Desechos Espaciales. El IADC es un foro internacional de agencias espaciales, incluidas la NASA y la ESA, para discutir los desechos espaciales. Un satélite construido hoy debe quemarse por completo o sufrir un reingreso controlado. La ESA diseñó Aeolus en la década de 1990, cuando no existían tales regulaciones. Carecía de propulsor y llevaba un sistema de propulsión inadecuado, lo que hacía imposible el reingreso controlado según las nuevas sugerencias. Por lo tanto, la ESA adoptó un enfoque más proactivo y utilizó el combustible restante a bordo del satélite para bajar su órbita.

Control de misión de la ESA ordenó el primer paso del proceso el 24 de julio al bajar la órbita de Aeolus a 250 km (o 155 millas).

«Durante los cinco días de operaciones de reingreso, ejecutamos un total de siete maniobras, intercaladas con tres puntos de control con criterios de pasa/no pasa, y dos períodos de evaluación que resultaron estratégicamente cruciales para toda la empresa», dijo Parrinello. Referencia espacial.

Algunos días, dijo Parrinello, estuvieron llenos de decisiones críticas y estresantes, incluidas situaciones consideradas altamente improbables, como mover el satélite a una actitud que se asemejaba a una técnica de aterrizaje en forma de cangrejo utilizada por los pilotos durante un aterrizaje con fuerte viento cruzado.

«Hicimos esto para reducir el alto consumo de combustible causado por el alto nivel de resistencia atmosférica que experimenta el satélite cuando vuela a bajas altitudes», dijo. “En nuestro caso, el viento era el flujo de resistencia atmosférica sobre el satélite. Esta actitud, que nunca antes se había utilizado en tales condiciones en el espacio, se verificó previamente en un simulador, pero se consideró poco probable que se utilizara. Se consideró un poco exótico, tras el análisis teórico.

Sin embargo, dijo Parrinello, la decisión de confiar en el simulador e intentar la maniobra «salvó el reingreso asistido» porque el satélite tenía poco combustible y no habría podido completar la última maniobra planificada. Si la última maniobra hubiera fracasado, el satélite habría regresado por sí solo.

“Entonces, también podemos decir que hemos validado una actitud de vuelo de cangrejo. Otro logro inesperado para la ‘misión imposible’”, añadió.

Hasta el 28 de julio^th, la órbita alcanzó unos 150 km, o unas 93 millas. En este punto, los controladores dejan que la gravedad y la resistencia atmosférica tomen el control. El Comando Espacial de EE. UU. confirmó el reingreso del satélite a las 19:00 UTC del 28 de julio.^th sobre la Antártida; exactamente donde esperaba la ESA.

Según Parrinello, esta iniciativa ilustra algunos puntos cruciales que cualquier persona que intente desorbitar de alto riesgo debe recordar.

“La primera lección importante que debemos aprender”, dijo. Referencia espacial, “es que hay que estar preparado para el peor de los casos y estar preparado para reaccionar. La segunda lección importante es claramente tener a todos los expertos (que diseñaron el reingreso) en la sala con el equipo de control de vuelo, disponibles para ayudar a resolver cualquier anomalía planificada o imprevista. Esto puede parecer obvio, pero no lo es. A diferencia del lanzamiento de un satélite, durante un reingreso el tiempo está de nuestro lado porque el satélite desciende rápidamente y la ventana para reaccionar y tomar decisiones es muy estrecha. El riesgo de perder el control del satélite es muy alto, lo que influye en el curso de los acontecimientos, a pesar de todos los preparativos. »

Lecciones para reducir los desechos espaciales

De acuerdo a un Sitio de desechos espaciales de la NASA, el 60 por ciento de los 11.370 satélites puestos en órbita siguen allí, pero sólo el 35 por ciento siguen activos. Estados Unidos está rastreando más de 500.000 objetos con un diámetro de entre uno y diez centímetros. Más de 25.000 piezas de más de 10 cm se encuentran en órbita entre la órbita geoestacionaria y la órbita terrestre baja.

Para personas con sede en Washington, DC LEOLabs, socio en el regreso de Aeolus a la Tierra, las lecciones aprendidas incluyen el seguimiento exitoso de un satélite en órbita terrestre muy baja o VLEO. Juntas, estas nuevas técnicas podrían ayudar a las agencias y empresas espaciales a sacar de órbita otros satélites envejecidos que, como Aeolus, fueron lanzados sin intención de reingresar.

“No solo esperamos continuar contribuyendo a este tipo de ejercicios y misiones a través de nuestras capacidades de seguimiento, sino que también pretendemos fomentar una conversación más basada en datos sobre la remediación y la mitigación de escombros”, declaró un portavoz de LEOLabs. Referencia espacial. “Esto incluye aplicar análisis a nuestro catálogo de órbitas para comprender las órbitas de mayor riesgo en LEO donde se deben dirigir los esfuerzos de remediación, así como para identificar objetos abandonados a los que se debe dar prioridad para la eliminación de desechos activos. Esperamos seguir trabajando con empresas comerciales y agencias espaciales, como la ESA, que contribuyen activamente a estos esfuerzos de sostenibilidad. »