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Solar Orbiter der ESA schwingt diese Woche an der Erde vorbei • –

by drbyos
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Interview Der Solar Orbiter der ESA soll einen Vorbeiflug an der Erde unternehmen, wobei eine sorgfältige Untersuchung der Trümmer erforderlich ist, die vor ihrer wichtigsten wissenschaftlichen Mission in die Nähe der Umlaufbahn der Internationalen Raumstation (ISS) eintauchen.

Der Vorbeiflug soll am 26. und 27. November stattfinden.

Die Menge an Trümmern im Orbit wurde letzte Woche durch Russlands Anti-Satelliten-Raketen-Demonstration hilfreich erhöht, sehr zur Bestürzung der NASA und anderer Weltraumbehörden.

Da der Solar Orbiter am 27. November bei seiner nächsten Annäherung über Nordafrika und die Kanarischen Inseln fliegen soll, muss er zwei Regionen mit potenziellem Weltraumschrott passieren; geostationäre Umlaufbahn und niedrige Erdumlaufbahn.

„Bei 12 km/s wären wir eine wirklich effektive ASAT-Waffe“, sagt Daniel Lakey, Betriebsingenieur der Solar Orbiter-Raumsonde bei der ESA Die Reg, in Bezug auf die Geschwindigkeit, mit der das Raumfahrzeug vorwärts rollen wird.

Das Team hat bereits bewertet, ob das erste Flugbahnkorrekturmanöver (TCM) – oder „TCM-3d“ im Raumfahrzeugbetrieb – angepasst werden musste. Die gute Nachricht war, dass dies nach dem Treffen am Dienstag nicht der Fall war.

“Die ‘Standard’-Leitprofiloption wurde stattdessen wie geplant ausgeführt”, sagt er.

Das erste TCM-Fenster (auch bekannt als TCM-6h) wird am 26. November kurz vor Mitternacht auftreten, wenn die Raumsonde nur sechs Stunden von ihrer nächsten Annäherung an die Erde entfernt ist.

“Für TCM-6h, FD [Flight Dynamics] wird eine Reihe alternativer Flugbahnen berechnen, die vom Space Debris Office der ESA mit bekannten Objekten verglichen werden, die über die Wahrscheinlichkeit einer Kollision berichten”, sagt Lakey.

Hoffentlich wird trotz der zunehmenden Anzahl von Trümmern um die Erde alles gut gehen und eine Anpassung wird nicht erforderlich sein. Was würde einen All-Hände-zu-den-Pumpen-Moment auslösen, “2*10-5 für TCM-6h”, sagt er. “Wenn die Wahrscheinlichkeit einer Kollision größer ist, wird ein CAM [Collision Avoidance Maneouvre] Es wird eine Trajektorie ausgewählt, die eine geringere Kollisionswahrscheinlichkeit und die niedrigste Delta-V-Anforderung hat.”

Wenn eine Änderung erforderlich ist, um die Flugbahn zu optimieren, hat das Team nur wenige Stunden Zeit, um die Anweisungen zusammenzustellen und sie an Bord des Solar Orbiters zu bringen. Es ist, sagt Lakey, “die schnellste Wende, die wir tun können.”

„Da wir immer eine komplette ‚Kette‘ von Orientierungshilfen für Raumfahrzeuge an Bord haben, müssen wir mit den neuen Befehlen jonglieren, um sicherzustellen, dass sie nicht mit den alten kollidieren oder überhaupt keine erhalten“, sagt er. “Beide gleich schlecht.”

Die Flugbahn wurde vor Jahren aufgezeichnet, und dieser Vorbeiflug ist erforderlich, um die Energie des Raumfahrzeugs vor seiner nächsten Beobachtung der Sonne zu verringern.

Im Deep Space sind Trümmer nichts, womit sich das Team allzu sehr beschäftigt, aber jetzt steht es ganz oben auf der Tagesordnung. Die ESA hat viel Erfahrung mit dem Ausweichen von Trümmern, obwohl Lakey darauf hinweist: “Im Gegensatz zu unseren Freunden von nebenan in der Erdbeobachtungsabteilung sind die Dinge für uns aufgrund der inhärenten Unsicherheiten unserer Flugbahn und der Zeit, die für die Verarbeitung der Tracking-Daten benötigt wird, kompliziert.”

„Obwohl sie sich zweifellos fragen, warum wir so viel Aufhebens um die Durchführung eines CAM machen, wenn man bedenkt, dass sie es heutzutage mit einiger Regelmäßigkeit tun“, fügt er hinzu.

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Und die berüchtigten Raketen-Spielereien im Orbit? “Während unsere Kollegen in SDO [Space Debris Office] haben sich durch den ASAT-Test das Leben nicht leichter gemacht, es ändert nichts an unserem Plan – wir sind zu diesem Zeitpunkt etwas auf Schienen und werden am 27. um 04:30 Uhr in ca. komme was wolle.”

Die eigenen Zahlen der ESA geben die Höhe auf 460 km an, zu der Lakey sagt: “Flight Dynamics könnte einen erwarteten Wert mit einer großen Anzahl von Dezimalstellen angeben, aber er wäre relativ zum Erdmittelpunkt …”

Das Raumfahrzeug selbst bleibt bei guter Gesundheit. Das Team läuft deutlich unter dem Treibstoffbudget, wenn es sich jedoch als notwendig erweist, das Delta-V anzupassen, wird diese Marge langsam aufgefressen. Allerdings sollte das Budget nicht überschritten werden, “aber letztendlich ja, je weniger wir die Triebwerke zünden, desto weniger Treibstoff verbrauchen wir.”

Die Instrumente sammeln alle wissenschaftliche Erkenntnisse, und die Raumsonde soll im März auf 0,32 AU sinken. Auch der Hitzeschild hat sich gut bewährt, “bis zu dem Punkt, an dem wir ein ‘Enteisungsmanöver’ entwickelt haben, um die Rückseite des Raumfahrzeugs aufzuwärmen”, sagt Lakey. “Mond die Sonne, wenn Sie so wollen.”

Tatsächlich ist die Mission für die ESA voller Unbekannter, und Lakey sagt uns, “es gibt viel darüber zu lernen, wie man dort ein Raumschiff fliegt.”

Die Hoffnung ist, dass die Mission verlängert wird. Mars Express der ESA ist immerhin 18 Jahre in einer zweijährigen Mission (gestartet im Jahr 2003, sollte nur für zwei Jahre betrieben werden. Die Mission wurde kürzlich bis Ende 2022) verlängert. Dies setzt voraus, dass der Solar Orbiter beim Passieren der Erde nichts trifft.

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Das Team wird im Europäischen Raumfahrtkontrollzentrum sein und “die Telemetrie wie Falken beobachten”, sagt Lakey. “Wir sind es gewohnt, mit langen Signallaufzeiten Hunderte Millionen Kilometer von der Erde entfernt zu sein, daher ist es für uns ziemlich neu, die Daten in Echtzeit zu sehen.”

“Wenn wir Luken hätten, würden wir sie jetzt abdichten.”

Und wenn das Schlimmste passieren sollte? “Ich glaube nicht, dass die Menschheit eine Struktur geschaffen hat, die einem Trümmerangriff bei den Geschwindigkeiten, die wir fahren, standhält.”

“Ich ziehe es vor, nicht zu viel darüber nachzudenken.” ®

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