После превышения запланированного срока службы на орбите спутник ЕКА Эол, изучавший ветра на Земле, возвращается домой. Сейчас спутник падает со скоростью около 1 км в день, и его снижение ускоряется. Операторы миссии вскоре вмешаются и попытаются осуществить контролируемое вхождение Aeolus в атмосферу.
Ветроэнергетическая миссия ЕКА находится на орбите нашей планеты уже почти пять лет, намного пережив свой проектный срок. Его замечательный инструмент Aladin излучает семь миллиардов импульсов ультрафиолетового света, чтобы составить профиль земного ветра.
Хотя Aeolus был задуман как исследовательская миссия и для демонстрации новых технологий, он оказался настолько успешным, что на протяжении большей части своего пребывания на орбите предоставлял данные ведущим европейским метеорологическим центрам, значительно улучшая глобальные прогнозы погоды. Но топливо Эола почти закончилось, и миссия окончена.
Инженеры держали инструмент Аладин включенным столько, сколько могли. До прошлой недели, когда его наконец отключили, новаторский лазер для картографирования ветра был таким же мощным, как и прежде. Фактически, инженеры увеличили мощность прибора, чтобы зафиксировать уровень энергии в последние недели его работы. Но гравитация и цепляющие клочья земной атмосферы, а также солнечная активность тянут Aeolus вниз с его рабочей высоты в 320 км.
Aeolus изначально не проектировался для контролируемого входа в атмосферу, поэтому при обычных обстоятельствах спутник естественным образом упадет на Землю в течение нескольких месяцев. Тем не менее, Европейское космическое агентство делает все возможное, предпринимая попытку вспомогательного входа в атмосферу — первую в своем роде — используя остатки топлива для управления спутником во время его падения на Землю.
«Эта попытка вспомогательного входа выходит за рамки правил безопасности для миссии, которая была запланирована и разработана в конце 1990-х годов», — объясняет Тим Флорер, глава отдела космического мусора ЕКА. «Как только ESA и промышленные партнеры обнаружили, что можно еще больше снизить и без того минимальный риск для жизни или инфраструктуры, процесс был запущен. Если все пойдет по плану, Aeolus будет соответствовать текущим правилам безопасности для разрабатываемых сегодня миссий».
Изабель Рохо, руководитель полетов Aeolus, сказала: «Наши группы инженеров и экспертов по обломкам, динамике полета и наземным системам разработали серию маневров и операций, чтобы помочь Aeolus, и пытаются сделать его вход в атмосферу еще более безопасным, чем это было изначально заложено».
Нынешние космические миссии разрабатываются в соответствии с правилами, которые требуют, чтобы они либо полностью сгорали в атмосфере при входе, либо имели возможность контролируемого повторного входа в атмосферу в конце своей жизни на орбите. «Проба пера» с Эолом — первая попытка вспомогательного входа в атмосферу создает новый прецедент для миссий, которые не подпадали под такие правила при их разработке, но могли быть вынуждены придерживаться их задним числом.
Этим ЕКА прокладывает путь к безопасному возвращению в атмосферу и ответственному использованию космоса, что особенно важно, учитывая быстро растущий объем космического движения на орбите и проблему космического мусора.
Когда упадет Эол?
Прогнозы уточняются с течением времени, поэтому пока сложно точно сказать, когда Эол снова войдет в атмосферу Земли. Тому есть несколько причин.
Солнечные вспышки и корональные выбросы массы могут ускорить процесс, нагревая атмосферу Земли с помощью заряженных частиц. Это заставляет более плотный воздух внизу подниматься, заменяя расширяющиеся слои выше, что увеличивает сопротивление атмосферы Эолу. И наоборот, относительно спокойный период солнечной активности может означать, что Эолу потребуется немного больше времени для снижения.
Точно предсказать поведение Солнца сложно, но в ЕКА уверены, что возвращение в атмосферу, если все маневры пройдут успешно, скорее всего, произойдет в конце июля или начале августа.
Большинство спутников начнут сгорать на высоте около 80 км. Однако некоторые обломки могут достичь Земли. Многие месяцы опыта ушли на планирование оптимального места для входа в атмосферу, что сводит к минимуму и без того крайне маловероятную вероятность того, что падающие обломки будут представлять опасность для жизни или инфраструктуры. Команда управления полетом нацелилась на участок океана под траекторией спутника — длинный участок открытой воды как можно дальше от земли.
Как только Aeolus достигнет высоты 280 км, серия команд, отправленных в течение шести дней, будет использовать оставшееся топливо спутника, чтобы направить его к оптимальной позиции для входа в атмосферу. Затем первый маневр опустит спутник на высоту 250 км в течение нескольких дней, За это время команды проверят работоспособность спутника и оценят следующие шаги.
Затем должны последовать четыре маневра, которые снизят Aeolus до 150 км, удерживая спутник на правильном пути. И последний критический маневр на высоте 150 км направит Эола в конец пути. Большая его часть сгорит в атмосфере Земли.
Руководитель миссии Aeolus ESA Томмазо Парринелло сказал, что уверен в успехе, благодаря новаторской работе команды миссии.
