Pesawat ruang angkasa Solar Orbiter ESA terbang di atas Bumi untuk mendapatkan bantuan gravitasi – dan ini adalah salah satu planetary flybys paling berisiko sepanjang masa

Kemungkinan pesawat luar angkasa Solar Orbiter ESA akan menemukan puing-puing luar angkasa dalam terbang lintas Bumi yang akan datang sangat, sangat kecil. Namun, risikonya tidak nol dan lebih besar daripada flyby ESA lainnya. Bahwa risiko ini bahkan ada ditunjukkan oleh kekacauan yang kita timbulkan di luar angkasa – dan mengapa kita perlu mengambil tindakan untuk membersihkan di belakang diri kita sendiri.

Pada tanggal 27 November, setelah satu tahun delapan bulan melalui tata surya bagian dalam, Solar Orbiter akan berayun pulang untuk “melepaskan” energi tambahan. Ini akan menyelaraskan pesawat ruang angkasa untuk enam terbang lintas berikutnya Venus. Final ini Gravitasi membantu akan mempertajam dan memiringkan orbit pengorbit matahari sehingga probe berpelindung panas dapat mengambil gambar langsung pertama kutub bintang kita dan banyak lagi.

Selama flyby yang akan datang, Solar Orbiter diperkirakan terbang hanya 460 km dari permukaan Bumi pada pendekatan terdekatnya – sekitar 30 kilometer di atas orbit Stasiun Luar Angkasa Internasional. Ini akan melakukan perjalanan dua kali melalui cincin geostasioner 36.000 kilometer dari permukaan bumi dan bahkan melalui orbit dekat Bumi kurang dari 2.000 kilometer – dua wilayah yang dipenuhi sampah luar angkasa. Kredit gambar: ESA

Seberapa berisiko? Semuanya relatif

Sebelum kita terlalu khawatir, pertama-tama kami ingin menunjukkan bahwa kemungkinan puing-puing akan menabrak Solar Orbiter sangat, sangat bagus. sangat kecil. Misi pengamatan bumi menghabiskan seluruh hidup mereka di orbit rendah bumi – wilayah ruang angkasa yang paling dipenuhi puing-puing, pendekatan terdekat dan sekali lagi, ke Venus.

Astronot ESA Tim Peake mengambil foto ini dari dalam Cupola di Stasiun Luar Angkasa Internasional dan menunjukkan kepingan melingkar dengan diameter 7 mm yang terlontar akibat benturan potongan kecil puing luar angkasa, kemungkinan serpihan cat atau pecahan logam kecil. yang diameternya tidak lebih dari seperseribu milimeter. Latar belakang hanya menunjukkan kegelapan ruang yang bertinta. Kredit foto: ESA / NASA

Bahkan jika risikonya rendah, tabrakan dengan puing-puing di ketinggian rendah melakukan terjadi. Pada tahun 2016, sebuah panel surya di pesawat ruang angkasa Sentinel-1A ESA ditabrak oleh partikel yang dikatakan berukuran kurang dari lima milimeter. Terlepas dari ukurannya, kecepatan relatifnya yang tinggi masih merusak area dengan diameter 40 cm, yang mengakibatkan sedikit pengurangan daya on-board dan sedikit perubahan dalam orientasi dan orbit satelit. Ratusan juta partikel puing seukuran ini saat ini berada di orbit.

Hubble itu NASA/ Teleskop luar angkasa ESA, menghabiskan 31 tahun di orbit mengelilingi bumi pada ketinggian sekitar 547 kilometer. Selama waktu ini telah terlihat langit dipenuhi dengan satelit dan puing-puing dan merasakan efeknyasebagai panel surya sendiri dibombardir dan dihancurkan oleh partikel puing-puing kecil.

Pada April 2020, BepiColombo terbang melewati Bumi dengan pendekatan 12.500 kilometer. Space Debris Office ESA juga melakukan analisis risiko tabrakan untuk terbang lintas ini ketika pesawat ruang angkasa melewati orbit geostasioner meskipun terbang jauh di atas orbit bumi rendah yang dipenuhi puing-puing. Kredit foto: ESA / BepiColombo / MTM, CC BY-SA 3.0 IGO

Sementara risiko terhadap Solar Orbiter selama terbang lintas Bumi yang akan datang kecil, itu masih “tidak nol”. Itu tidak terkena risiko ini ketika berayun dari Venus, Kantor Puing-puing Luar Angkasa ESA juga tidak perlu melakukan analisis risiko tabrakan, karena BepiColombo baru-baru ini di-zip oleh Merkurius atau sebagai Cassini–Huygens terbang lewat Jupiter.

Lintasan Bumi yang lalu, misalnya, ketika Cassini / Huygens terbang melewati Bumi pada 1999, ketika Rosetta kembali tiga kali pada 2005, 2007 dan 2009 dan melewati Juno 2013, ada lebih sedikit satelit, lebih sedikit puing, dan tidak ada “mega-rasi bintang”. di orbit. Terbang melewati Bumi masih aman hari ini, tetapi lebih berisiko daripada dulu.

Penghindaran tabrakan antarplanet

Space Debris Office ESA baru-baru ini memulai penilaian risiko berdasarkan lintasan Solar Orbiter dan posisi yang diharapkan dari objek yang dikatalogkan di orbit, memberikan probabilitas tabrakan untuk setiap pendekatan close-up tertentu.

Dalam kasus ini ketidakpastian mulai tinggi tetapi menyempit saat orbit objek berevolusi. Semakin dekat momen pendekatan, semakin baik data pengamatan kami, yang mengurangi ketidakpastian posisi objek yang terlibat. Seperti hampir selalu, semakin kita tahu tentang posisi dua objek, semakin yakin kita bahwa mereka akan melewati satu sama lain dengan aman.

Ruang angkasa mungkin tampak seperti permukaan yang kosong dan besar, tetapi satelit di orbit terus-menerus terkena risiko tabrakan – dengan satelit mati atau hidup lainnya atau dengan puing-puing. Untuk operator pesawat ruang angkasa di jalan raya yang sibuk, sudah menjadi rutinitas untuk mengarahkan misi mereka keluar dari zona bahaya. Faktanya, setiap misi yang diterbangkan di ESA melakukan rata-rata dua “manuver penghindaran tabrakan” per tahun. Manuver ini mahal. Berjam-jam dihabiskan di lapangan untuk memantau langit, menghitung risiko dan merencanakan manuver, belum lagi konsumsi bahan bakar tambahan dan ilmu pengetahuan yang terlewat dan data yang dikumpulkan dengan instrumen dimatikan. Kredit foto: ESA / UNOOSA

Namun, terkadang kemungkinan tabrakan meningkat seiring waktu dan pendekatan yang dekat. Untuk setiap misi Sentinel di orbit, manuver penghindaran tabrakan dilakukan kira-kira setiap lima hingga enam bulan jika “Miss Distance” dengan objek lain dianggap terlalu berisiko.

Untuk Solar Orbiter, dalam skenario yang tidak mungkin bahwa manuver diperlukan untuk membersihkan kemungkinan dampak, keputusan akan dibuat pada Kamis, 25 November, dua hari sebelum pendekatan dekat. Itu akan dilakukan pada hari Jumat, 26 November, sekitar enam jam sebelum pendekatan penutupan.

Dipahami?

Begitu Solar Orbiter naik dari orbit rendah bumi dan memasuki orbit geostasioner, ia berada di luar zona risiko. Ini seharusnya sekitar satu jam melewati jarak minimumnya ke bumi.

Sementara misi lepas landas dan terbang dengan energi yang lebih sedikit daripada saat tiba, Anda dan tim misi Anda tidak perlu memikirkan puing-puing luar angkasa lagi. Untuk misi yang masih mengorbit dan belum diluncurkan, situasi di luar angkasa semakin mengkhawatirkan.

Setelah beberapa dekade peluncuran dan tanpa memikirkan apa yang akan terjadi pada satelit di akhir masa pakainya, lingkungan luar angkasa kita dipenuhi dengan sampah luar angkasa. Saat Solar Orbiter melesat dan hanya melakukan perjalanan singkat melalui orbit Bumi, ini adalah pengingat penting bahwa masalah sampah antariksa unik di Bumi, dan harus dibuat oleh kita dan dibersihkan oleh kita.

Lihat video di atas untuk mengetahui cara kerja ESA untuk mencegah puing-puing menumpuk dan membersihkan apa yang sudah ada di luar sana.