Raketopbrud giver en sjælden chance for at teste dannelsen af ​​affald

Den kasserede 'øverste fase' fra en raket, der blev opsendt for næsten ti år siden, er for nylig smuldret i stykker.

"Efterlader et spor af affald i kølvandet, denne fragmenteringsbegivenhed giver rumaffaldseksperter en sjælden mulighed for at teste deres forståelse af så enormt vigtige processer, " forklarer Tim Flohrer, ESA's senior ekspert i overvågning af rumaffald.

Fragmenteringsbegivenheder som denne - enten sammenbrud eller kollisioner - er den primære kilde til affaldsobjekter i rummet i størrelsesordenen nogle få millimeter til titusinder af centimeter. Rejser med store hastigheder, disse stykker teknologisk affald udgør en trussel mod afgørende ruminfrastruktur, satellitter, der leverer vejr- og navigationstjenester, og endda astronauter på ISS.

En bemærkelsesværdig video optaget af Deimos Sky Survey i Spanien viser strømmen af ​​nyfremstillede affaldsgenstande, mens de skynder sig hen over himlen.

I klippet, en række små spidslignende fragmenter kan ses spredt vandret over rammen. Mens observatoriet bevæger sig med affaldsobjekterne, baggrundsstjernerne ses som hvide striber.

Det resterende stykke er tydeligt synligt som det største og lyseste punkt i midten af ​​omkring 40-60 mindre stykker, mange større end 30 cm, og er blevet sporet tilbage til den øverste fase af en raket, der blev opsendt i september 2009.

Oprindeligt en Atlas V Centaur øverste scene, denne ret store næsten cylindriske genstand ville have målt omkring 12,5 meter i længden og tre meter i diameter, med en masse på mere end to tons.

I betragtning af den internationale kode 2009-047B, denne raketrest havde fløjet i en excentrisk bane omkring vores planet i knap et årti – slynget så langt som 34.700 km fra Jorden på det fjerneste punkt i dens kredsløb og kun 6675 km på det nærmeste.

Af en endnu ukendt årsag, raketlegemet fragmenterede et stykke tid mellem 23. til 25. marts.

En international indsats

Under et møde i International Academy of Astronautics (IAA) den 26. marts, ESA's rumskrot-team mødte deres kolleger fra Rusland, der informerede det internationale samfund om fragmenter, der blev opdaget i kredsløb på himlen.

Blot timer senere, Zimmerwald-observatoriet i Schweiz planlagde øjeblikkelige observationer af skyen af ​​fragmenter, og havde den 26. marts fået de første synspunkter.

Animationen ovenfor viser den første serie af eksponeringer taget af 0,8 meter teleskopet, ZimMAIN, som fulgte affaldsskyen. Det afslører flere små prikker, hver et fragment større end nogle få tiere centimeter, med baggrundsstjerner, der igen vises som lange striber.

Ikke længe efter, Deimos Sky Survey fulgte op med observationer af begivenheden fra 26.-28. marts (hovedanimation i denne artikel), ved hjælp af den "Antsy" optiske sensor i Spanien, som er tilpasset til at spore objekter i lavt kredsløb om Jorden.

Mens Zimmerwald fortsætter med at observere skyen i tæt samarbejde med russiske og ESA-eksperter, ESA's eget 1-meter teleskop ved den optiske jordstation på Tenerife, Spanien, har tilsluttet sig observationskampagnen, påvisning af et stort antal fragmenter ned til 10-20 cm i størrelse.

Modellering af rodet

ESA holder øje med begivenheder som denne og opdaterer løbende det internationale samfund gennem sin offentlige database, gør det muligt for forskere at finde mønstre og komme med afbødningsstrategier for rumfartøjer i alle forskellige former, størrelser og baner. Databasen giver også operatører af satellitter og rumfartøjer mulighed for at bestemme den ændrede risiko for deres missioner fra specifikke fragmenteringshændelser.

Når først de er opdaget og observeret, begivenheder som disse er sat ind i 'rumaffaldsmiljømodeller', ", der giver hold mulighed for at sammenligne fragmenteringen af ​​affald fra det virkelige liv med forudsigelser - en sjælden, men afgørende mulighed for at validere eller forbedre modeller efter behov.

Udvikling af modeller af rumaffaldsmiljøet gør det muligt for ESA at designe rumfartøjer, der kan modstå påvirkninger fra små genstande, og designe systemer for at undgå kollisioner. Disse modeller er grundlaget for at forudsige ikke kun nutiden, men vores fremtidige rumaffaldsmiljø, hvilket er afgørende for at udvikle effektive retningslinjer for afbødning af rumaffald.

Internationalt samarbejde er afgørende for udveksling af data og modeller, som foregår via et teknisk organ kaldet Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, som omfatter alle større europæiske og internationale rumorganisationer.

"Som dette eksempel viser, internationalt samarbejde er afgørende, hvis vi vil reagere hurtigt på affaldsskabende begivenheder, " slutter Holger Krag, Leder af ESA's Space Safety Office.

"Hændelser som denne er sjældne, så at have så rige observationer og data fra hele kloden er en unik mulighed for bedre at forstå det menneskeskabte miljø omkring Jorden, hvor vores satellitter lever deres liv."