¿Qué tan rápido puede responder la nave espacial Starlink a una colisión inminente?

actualización: la palabra "rechazado" puede ser inexacta:

Del artículo de Ars Technica:

Aquí está la declaración completa que SpaceX proporcionó a Ars:

Nuestro equipo de Starlink intercambió un correo electrónico por última vez con el equipo de operaciones de Aeolus el 28 de agosto, cuando la probabilidad de colisión estaba solo en el rango de 2.2e-5 (o 1 en 50k), muy por debajo de la industria de 1e-4 (o 1 en 10k). umbral estándar y 75 veces inferior a la estimación final. En ese momento, tanto SpaceX como ESA determinaron que no era necesaria una maniobra. Luego, las actualizaciones de la Fuerza Aérea de EE. UU. mostraron que la probabilidad aumentó a 1.69e-3 (o más de 1 en 10k), pero un error en nuestro sistema de localización de guardia impidió que el operador de Starlink viera la correspondencia de seguimiento sobre este aumento de probabilidad: SpaceX aún está investigando el problema e implementará acciones correctivas. Sin embargo, si el operador de Starlink hubiera visto la correspondencia,

El artículo de Forbes SpaceX se negó a mover un satélite Starlink en riesgo de colisión con un satélite europeo utiliza un lenguaje fuerte en el titular.

El artículo dice:

“En base a esto, informamos a SpaceX, quien respondió y dijo que no planean tomar medidas”, dice Krag, quien dijo que SpaceX les informó por correo electrónico, el primer contacto que se había hecho con SpaceX, a pesar de los repetidos intentos de Krag y su equipo para ponerse en contacto desde el lanzamiento de Starlink. “Estaba al menos claro quién tenía que reaccionar. Así que decidimos reaccionar porque la colisión fue cercana a 1 en 1000, que era diez veces más alta que nuestro umbral”.

En cuanto a por qué SpaceX se negó a mover su satélite, eso no está del todo claro (la compañía no respondió a una solicitud de comentarios). Krag sospechó que podría tener algo que ver con el sistema de propulsión eléctrica de SpaceX, que "tal vez no está reaccionando tan rápido" como la propulsión química a bordo de Aeolus.

Pregunta: ¿ Qué tan rápido puede responder la nave espacial Starlink a una posible colisión inminente? ¿Se necesitaría, por ejemplo, uno o dos días para aumentar la altitud en un kilómetro? He estimado que el delta-v total disponible del propulsor de iones de criptón de Starlink está en el rango de 190 m/s, pero no tengo idea de la magnitud del empuje o qué tan rápido pueden cambiar sus órbitas en respuesta a un conjunción de colisión potencial detectada .

Solo para tu información, más adelante en el artículo dice:

Así, Starlink 44 entró en una región del espacio que Aeolus había ocupado primero. Sin embargo, no existen reglas en el espacio que obliguen a uno u otro operador a mover su satélite cuando existe riesgo de colisión. Esto, dice Krag, es algo que la ESA espera que se aborde en un futuro próximo.

“No hay reglas en el espacio”, dice. “Nadie hizo nada malo. El espacio está ahí para que todos lo usen. No hay una regla de que alguien fue el primero aquí. Básicamente, en cada órbita puedes encontrar otros objetos. El espacio no está organizado. Por eso creemos que necesitamos tecnología para gestionar este tráfico”.

SpaceX ha promocionado los sistemas automatizados para evitar colisiones a bordo de sus satélites Starlink, que están diseñados para transmitir Internet de alta velocidad en todo el mundo. Dice que los satélites, cada uno con un peso de 227 kilogramos, son "capaces de rastrear escombros en órbita y evitar colisiones de forma autónoma". Pero para este incidente, este sistema no parece haber sido utilizado por alguna razón.

ingrese la descripción de la imagen aquí

El riesgo de colisión entre los satélites era de 1 en 1.000. OPERACIONES ESA/TWITTER

No necesita mucho dV para asegurarse de fallar si tiene tiempo. 0,1 m/s logrado en un día es un desplazamiento de 4 km a lo largo de la órbita.
@BobJacobsen suena bien; ¿Considera escribir una respuesta basada en "la fase es mejor que aumentar"? Sin embargo, el problema es que no sé cuánto tiempo tardarían los propulsores de criptón en hacer eso. i.stack.imgur.com/PhlRD.jpg (desde aquí (desde aquí ))
Si la prevención de colisiones está automatizada, no hay razón para actuar. Si la probabilidad de 1 en 1000 hubiera resultado probable, presumiblemente el sistema de seguimiento a bordo habría hecho lo necesario. Con un poco de suerte

Respuestas (2)

Hagamos un cálculo al dorso del sobre, llevando solo un dígito con cualquier dato de entrada que podamos encontrar.

Los satélites pesan unos 200 kg , y varios comentaristas sugieren que los propulsores pueden proporcionar un empuje de unos 100 mN más o menos. Eso es una aceleración de 0.5 × 10 − 3 m/s/s, o alrededor de 2 m/s por hora.

Incluso una pequeña aceleración se acumula cuadráticamente y hay muchos segundos disponibles. Después de una hora, esa aceleración habrá movido el satélite hacia adelante (o hacia atrás) en su órbita unos 3 km, más que suficiente para asegurar una falla.

el del satelite Δ V está limitado, tal vez de 500 a 1000 m/s, en cuyo caso 2 m/s podría ser mucho para un solo encuentro. Pero incluso la advertencia de un día puede convertir una pequeña Δ V en una gran señorita. Por ejemplo, un cambio de 0,1 m/s un día antes es un movimiento de 8 km hacia adelante (o hacia atrás) a lo largo de la órbita. Con la aceleración estimada anteriormente, eso es solo una "quemadura" de 200 segundos (¿zap?).

Por supuesto, si cree que estos no son los números correctos, puede repetir la conexión con cualquier otro que desee. O puede hacer el cálculo inverso: ¿Qué tan pequeña tiene que ser la aceleración para que se tarde más de un día en moverse 1 km a lo largo de la órbita?

d = 1 / 2 a t 2
a = 2 ( 10 3 ) / ( 86 × 10 3 ) 2 = .3 × 10 − 6 metro / s / s

Con un satélite de 200 kg, eso es un empuje de 60 m norte . Los propulsores Hall comerciales suelen ser mN , no m norte , aunque el uso de Krypton causaría alguna pérdida de empuje .

solo para tu información este tweet
SpaceX no ha compartido tales detalles en mi opinión. Esos números de aceleración no son exactos. Incluso si lo fueran, no puede asumir una suma lineal delta-V para un propulsor Hall, tenga en cuenta que este es un sistema no lineal. Debe ejecutar una simulación básica con los números de aceleración correctos para obtener delta-V acumulado delta semi-eje mayor correspondiente, o números de pista cruzada/a lo largo.
@ ASRI_306 Cita, por favor, ¿por qué los propulsores Hall son un sistema no lineal? La pérdida de masa es insignificante, el empuje es constante a una entrada de potencia constante.
¡Gracias por la edición! Lo encontré por accidente, siempre es una buena práctica hacer ping al "quejoso" después, para que pueda eliminar su comentario y revertir cualquier posible voto negativo. Los OP no reciben notificaciones automáticas cuando se editan las respuestas.
En esta respuesta, estimo el delta-v total disponible de Starlink de solo 190 m/s, lo que requiere 5000 cm ^ 3 de volumen y 2,3 kg. ¿En qué podría basarse su estimación de 500 a 1000 m/s?
@uhoh Estimaste el requerido Δ v , pero no el disponible Δ v .
@asdfex así es, y no he dicho lo contrario. Es la única estimación que sabía hacer. No estoy diciendo que 5x requerido esté mal, solo estoy mostrando un ejemplo de cómo uno podría justificar los números en lugar de sacarlos de la nada. Tal vez cada uno tenga 12 kg, 25 litros de criptón a 100 atmósferas por 5 veces lo que se requiere, pero ¿qué tan probable cree que sea eso?
También debe tener en cuenta el cambio de altitud del satélite después de que se modifica su velocidad. Eso es una ventaja ya que el cambio de velocidad no necesita ser tan grande para evitar una colisión.

El tiempo de respuesta no fue un factor en este problema.

En una declaración enviada hoy por correo electrónico, SpaceX reconoció que habría tomado más medidas si no fuera por un "error" en su sistema de localización de guardia:

“Nuestro equipo de Starlink intercambió un correo electrónico por última vez con el equipo de operaciones de Aeolus el 28 de agosto, cuando la probabilidad de colisión estaba solo en el rango de 2.2e-5 (o 1 en 50k), muy por debajo de 1e-4 (o 1 en 10k) umbral estándar de la industria y 75 veces más bajo que la estimación final. En ese momento, tanto SpaceX como ESA determinaron que no era necesaria una maniobra.

“Luego, las actualizaciones de la Fuerza Aérea de EE. UU. mostraron que la probabilidad aumentó a 1.69e-3 (o más de 1 en 10k), pero un error en nuestro sistema de localización de guardia impidió que el operador de Starlink viera la correspondencia de seguimiento sobre este aumento de probabilidad. – SpaceX todavía está investigando el problema e implementará acciones correctivas. Sin embargo, si el operador de Starlink hubiera visto la correspondencia, nos habríamos coordinado con la ESA para determinar el mejor enfoque para continuar con su maniobra o realizar una maniobra”.

pero todavía estoy interesado en una respuesta a la pregunta. Pregunta: ¿ Qué tan rápido puede responder la nave espacial Starlink a una posible colisión inminente? ¿Se necesitaría, por ejemplo, uno o dos días para aumentar la altitud en un kilómetro? ... pero no tengo idea de la magnitud del empuje o qué tan rápido pueden cambiar sus órbitas en respuesta a una conjunción de colisión potencial detectada.
¿Qué tan rápido puede responder la nave espacial Starlink a una colisión inminente?
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