science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Twee satellieten hebben net een frontale botsing vermeden:hoe dicht kwamen ze bij een ramp?

De inmiddels ter ziele gegane Infrared Astronomical Telescope was een van de satellieten die betrokken waren bij de bijna-botsing. Krediet:NASA/JPL

Het lijkt erop dat we weer een close call tussen twee satellieten hebben gemist, maar hoe dicht kwamen we echt bij een catastrofale gebeurtenis in de ruimte?

Het begon allemaal met een reeks tweets van LeoLabs, een bedrijf dat radar gebruikt om satellieten en puin in de ruimte te volgen. Het voorspelde dat twee verouderde satellieten in een baan om de aarde een kans van één op 100 hadden op een bijna directe frontale botsing om 9.39 uur AEST op 30 januari, met mogelijk verwoestende gevolgen.

LeoLabs schatte dat de satellieten binnen 15-30 m van elkaar konden passeren. Geen van beide satellieten kon worden bestuurd of verplaatst. Het enige wat we konden doen was kijken naar wat zich boven ons ontvouwde.

Botsingen in de ruimte kunnen rampzalig zijn en kunnen met hoge snelheid puin in alle richtingen sturen. Dit brengt andere satellieten in gevaar, toekomstige lanceringen, en vooral bemande ruimtemissies.

Als referentiepunt, NASA verplaatst het internationale ruimtestation vaak wanneer het risico op een botsing slechts één op de 100 is, 000. Vorig jaar heeft het Europees Ruimteagentschap een van zijn satellieten verplaatst toen de kans op een botsing met een SpaceX-satelliet werd geschat op één op 50, 000. Echter, dit liep op tot één op 1, 000 toen de Amerikaanse luchtmacht, die misschien wel de meest uitgebreide catalogus van satellieten onderhoudt, meer gedetailleerde informatie verstrekt.

Na de waarschuwing van LeoLabs, andere organisaties, zoals de Aerospace Corporation, begonnen soortgelijke verontrustende voorspellingen te doen. In tegenstelling tot, berekeningen op basis van openbaar beschikbare gegevens waren veel optimistischer. Noch de Amerikaanse luchtmacht, noch de NASA hebben een waarschuwing afgegeven.

Dit was opmerkelijk, aangezien de Verenigde Staten een rol speelden bij de lancering van beide satellieten die betrokken waren bij de bijna-ongeval. De eerste is de Infrared Astronomical Satellite (IRAS), een grote ruimtetelescoop met een gewicht van ongeveer een ton en gelanceerd in 1983. Hij voltooide zijn missie later dat jaar met succes en dreef sindsdien slapend.

De tweede satelliet heeft een iets intrigerender verhaal. Bekend als GGSE-4, het is een voorheen geheime regeringssatelliet die in 1967 werd gelanceerd. Het maakte deel uit van een veel groter project om radaremissies van de Sovjet-Unie vast te leggen. Deze specifieke satelliet bevatte ook een experiment om manieren te onderzoeken om satellieten te stabiliseren met behulp van zwaartekracht.

Met een gewicht van 83 kg, het is veel kleiner dan IRAS, maar het heeft een zeer ongebruikelijke en ongelukkige vorm. Het heeft een uitstekende arm van 18 m met een gewicht aan het uiteinde, waardoor het een veel groter doelwit wordt.

Bijna 24 uur later, LeoLabs tweette opnieuw. Het verlaagde de kans op een aanrijding tot één op 1. 000, en de voorspelde passeerafstand tussen de satellieten herzien tot 13-87m. Hoewel nog steeds dichterbij dan normaal, dit was een duidelijk kleiner risico. Maar minder dan 15 uur daarna, het bedrijf tweette opnieuw, de kans op een aanvaring terug te brengen tot één op 100, en vervolgens tot een zeer alarmerende één op de 20 na het leren over de vorm van GGSE-4.

Het goede nieuws is dat de twee satellieten elkaar lijken te hebben gemist. Hoewel er een handvol ooggetuigenverslagen waren van de IRAS-satelliet die ongedeerd door het voorspelde inslagpunt leek te gaan, het kan nog een paar uur duren voordat wetenschappers bevestigen dat er geen aanvaring heeft plaatsgevonden. LeoLabs heeft sindsdien bevestigd dat het geen nieuw ruimteschroot heeft gedetecteerd.

Maar waarom zijn de voorspellingen zo drastisch en zo vaak veranderd? Wat is er gebeurd?

Lastige situatie

Het echte probleem is dat we niet precies weten waar deze satellieten zijn. Dat vereist dat we uiterst conservatief zijn, vooral gezien de kosten en het belang van de meeste actieve satellieten, en de dramatische gevolgen van botsingen met hoge snelheid.

Het volgen van objecten in de ruimte wordt vaak Space Situational Awareness genoemd, en het is een zeer moeilijke taak. Een van de beste methoden is radar, die duur is om te bouwen en te exploiteren. Visuele observatie met telescopen is veel goedkoper, maar brengt andere complicaties met zich mee, zoals het weer en veel bewegende delen die kapot kunnen gaan.

Een andere moeilijkheid is dat onze modellen voor het voorspellen van de banen van satellieten niet goed werken in lagere banen, waar luchtweerstand van de aardatmosfeer een factor kan worden.

Er is nog een ander probleem. Terwijl het in het belang van commerciële satellieten is dat iedereen precies weet waar ze zich bevinden, dit is niet het geval voor militaire en spionagesatellieten. Defensieorganisaties delen niet de volledige lijst met objecten die ze volgen.

Bij deze mogelijke botsing was een oude spionagesatelliet uit 1967 betrokken. Het is er in ieder geval een die we kunnen zien. Gezien de moeilijkheid om alleen de satellieten te volgen die we kennen, hoe kunnen we satellieten vermijden die hun best doen om niet gezien te worden?

In feite, er is veel onderzoek gedaan naar het bouwen van stealth-satellieten die onzichtbaar zijn vanaf de aarde. Zelfs de commerciële industrie overweegt satellieten te maken die moeilijker te zien zijn. deels als reactie op de eigen zorgen van astronomen over objecten die hun zicht op de hemel zouden uitwissen. SpaceX overweegt "donkere satellieten" te bouwen die minder licht reflecteren in telescopen op aarde, waardoor ze alleen maar moeilijker te volgen zijn.

Wat moeten we doen?

De oplossing begint met het ontwikkelen van betere manieren om satellieten en ruimteschroot te volgen. Het verwijderen van de rommel is een belangrijke volgende stap, maar dat kunnen we alleen doen als we precies weten waar het is.

Western Sydney University ontwikkelt biologie-geïnspireerde camera's die overdag satellieten kunnen zien, waardoor ze kunnen werken wanneer andere telescopen dat niet kunnen. Deze sensoren kunnen ook satellieten zien wanneer ze voor heldere objecten zoals de maan bewegen.

Er is ook geen duidelijke internationale ruimtewet of -beleid, maar een sterke behoefte aan een. Helaas, dergelijke wetten zullen onmogelijk te handhaven zijn als we niet beter kunnen achterhalen wat er in een baan om onze planeet gebeurt.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.