Meteosat-7, EUMETSAT's oudste operationele meteorologische satelliet, morgen begint zijn laatste reis naar het grote kerkhof in de lucht.

Na bijna 20 jaar dienst – een opmerkelijke prestatie, gezien de verwachte levensduur van vijf jaar - zal een reeks manoeuvres worden uitgevoerd om de satelliet uit zijn huidige geostationaire baan te halen, 36, 000 km boven de aarde, naar zijn nieuwe en laatste rustplaats.

Dus, wat is de "kerkhofbaan, "waarom hebben we er een nodig en hoe komt Meteosat-7 daar?

Bevolkingsgroei leidt tot angst voor gezondheid en veiligheid

Vandaag, duizenden satellieten vliegen in verschillende soorten banen rond de aarde.

Omdat satellieten een beperkte levensduur hebben, Er moet voor worden gezorgd dat ruimtevaartuigen die niet langer operationeel zijn en vanaf de aarde kunnen worden bestuurd, geen risico vormen voor anderen die dezelfde ruimte delen.

satellieten in een lage baan om de aarde - zoals het Metop-ruimtevaartuig van EUMETSAT, die om de planeet cirkelen op een hoogte van 817 km op een pad dat hen over de polen voert - moeten tegenwoordig voldoende brandstof reserveren aan het einde van hun dienst om operators in staat te stellen ze naar een lagere baan te manoeuvreren, waardoor ze opnieuw zullen binnenkomen en binnen 25 jaar in de atmosfeer van de aarde opbranden.

Echter, zoals EUMETSAT Flight Dynamics Engineer Milan Klinc uitlegde, dit is een onmogelijk einde-levensscenario voor geostationaire satellieten, zoals Meteosat-7 en de modernere Meteosat Second Generation Satellites (MSG), in een baan om de aarde op een hoogte van 36, 000km.

"Geen enkele satelliet kan van daaruit terug in de atmosfeer van de aarde komen, ' zei Klinc.

"De satelliet zou te veel drijfgas moeten vervoeren - het zou te zwaar zijn.

"Het beste wat ze kunnen doen, is de hoogte van de satelliet duidelijk vergroten."

Bescherming van het geostationaire baangebied

De "kerkhofbaan" is geen echte baan, maar, liever, een regio, waar oude satellieten geen bedreiging vormen voor degenen die nog in dienst zijn. Dit beschermde gebied ligt op geostationaire hoogte (36, 000km) plus 200km, Klinc uitgelegd.

aanvankelijk, deze oplossing is tot stand gekomen in overleg tussen verschillende ruimteagentschappen. Echter, het werd formeler door een aanbeveling van het Inter-Agency Space Debris Coordinating Committee (IADC), dat is een internationale, regeringsforum dat activiteiten coördineert die verband houden met de problematiek van door de mens gemaakt en natuurlijk ruimtepuin.

Nutsvoorzieningen, er is een ISO-norm (International Organization for Standardization) met betrekking tot de beperking van ruimteafval die moet worden gevolgd.

"Je moet je richten, met een kans van 90 procent, dat u deze 200 km plus regio zult ontruimen, ' zei Klinc.

"We zullen hoogstwaarschijnlijk 500 km tot 600 km boven het geostationaire beschermde gebied bereiken met Meteosat-7."

Zodra de satelliet een veilige afstand van het geostationaire beschermde gebied heeft bereikt, er zullen preventieve maatregelen worden genomen om de kans dat de satelliet in de toekomst uiteenvalt, tot een minimum te beperken.

Deze maatregelen omvatten:het zoveel mogelijk uitputten van al het resterende drijfgas en drukgas dat zich nog in het tanksysteem bevindt, het ontladen en loskoppelen van de batterijen, het afvuren van overtollige pyrotechnische apparaten en het uitschakelen van bijna alle apparatuur aan boord.

Er geraken

Om deze baan om het kerkhof te bereiken, Meteosat-7 zal een reeks "brandmanoeuvres ondergaan, " elke halve baan, om de hoogte in etappes te vergroten.

"We hebben het zo ontworpen dat na brand nummer drie, we zullen het beschermde gebied hebben ontruimd, ' zegt Klinc.

"We hebben een marge voorzien voor onzekerheden en zullen hogerop blijven manoeuvreren, met maximaal negen brandmanoeuvres."

Meteosat-7 is een draaiende satelliet, 100 keer per minuut ronddraaien. Op hetzelfde moment dat het opnieuw in een baan om de aarde wordt gebracht, de satelliet zal zijn spinsnelheid verminderen, door zorgvuldig te selecteren welke boegschroef moet worden gebruikt in de orbitale manoeuvres.

Klinc wordt gecrediteerd met deze techniek voor de eerste keer voor Meteosat-satellieten te hebben voorgesteld. Het werd met succes gebruikt met Meteosat-5, die in 2007 werd teruggetrokken in de baan van het kerkhof, en Meteosat-6, in 2011. In beide gevallen een significante verlaging van de uiteindelijke spinsnelheid van de satelliet werd bereikt zonder extra brandstofkosten.

Dit is nodig om de centrifugale belastingen op de satellietstructuur te verminderen en ervoor te zorgen dat als, bijvoorbeeld, na 100 jaar in de baan van het kerkhof, een stuk van de satelliet zou breken, het zou niet teruggedreven worden naar het beschermde geostationaire gebied door het ronddraaien van het ruimtevaartuig.

Een laatste rustplaats?

Dus de "kerkhofbaan" is niet echt een baan en de term is mogelijk ook in een ander opzicht misleidend.

Op een dag, het is misschien niet de laatste rustplaats voor oude satellieten, zei Klinc.

Het aantal satellieten in de baan om het kerkhof loopt waarschijnlijk al in de honderden en, met elk jaar meer nieuwe ruimtevaartuigen, deze regio kan ook te druk worden.

"Ruimtepuin is een groot probleem, ' zei Klinc.

"We erkennen dat de baan om het kerkhof slechts een tijdelijke oplossing kan zijn.

"We zijn pas in de vroege theoretische fasen op dit moment, maar we moeten kijken naar een permanente oplossing door de oude satellieten te verwijderen of te verzamelen."

Over Meteosat-7

Het Meteosat-programma werd erkend als een groot Europees succes in de ruimtestrategie voor Europa die in oktober 2016 door de EC werd goedgekeurd.

Meteosat-7 werd gelanceerd op 2 september 1997 en was de laatste van de eerste generatie Meteosat-satellieten.

De eerste generatie Meteosat-satellieten hadden een verwachte levensduur van vijf jaar. Het feit dat Meteosat-7 bijna 20 jaar lang gegevens en beelden bleef leveren die levens en eigendommen helpen redden en economisch verlies voorkomen, getuigt van robuust ontwerp en voorzichtige vluchtuitvoeringen.

Na de lancerings- en inbedrijfstellingsfase, Meteosat-7 was gestationeerd op 0° lengtegraad, tot de verhuizing naar 57°E in 2006 om Meteosat-5 te vervangen bij het leveren van de Indian Ocean Data Coverage (IODC)-service. Dan, MSG-satellieten hadden de 0°-dienst overgenomen.

Meteosat-7 wordt buiten gebruik gesteld en uitgeschakeld, een einde maken aan een zeer succesvolle missie. Als laatste van de eerste generatie serie, dit markeert ook het einde van de 40-jarige geschiedenis van wat het eerste Europese meteorologische satellietsysteem in een geosynchrone baan was.

Meteosat-8, EUMETSAT's eerste MSG-satelliet, werd vorig jaar verplaatst naar 41,5 ° E om het over te nemen van Meteosat-7, het verstrekken van IODC-dekking in een multi-partnerovereenkomst met Indiase, Chinese en Japanse geostationaire satellieten.