SMC-S-015 Eliminación al final de la vida útil de satélites en altitud geoestacionaria

SMC-S-015 Eliminación al final de la vida útil de satélites en altitud geoestacionaria

La norma “SMC-S-015 Destrucción de satélites geoestacionarios al final de su vida útil”, publicada por el Centro de Sistemas Espaciales y de Misiles (SMC) del Comando Espacial de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , describe los requisitos para destruir un satélite en órbita terrestre que ha llegado al final de su vida útil.

SMC-S-015 Eliminación al final de la vida útil de satélites en altitud geoestacionaria

La eliminación de un satélite en órbita terrestre al final de su vida útil significa:

  • Retirar el satélite de la región del espacio donde operan otros satélites de una manera que no interfiera con otros usuarios del espacio en el futuro.
  • Asegurarse de que el objeto desechado quede en estado inerte y no provoque un evento explosivo generado internamente que pueda dejar escombros y amenazar a los satélites en operación.

Para los satélites que operan en el cinturón geoestacionario, el método de eliminación más eficaz es reposicionar el satélite en una órbita supersincrónica por encima de la región de la nave espacial operativa y el corredor de maniobras utilizado para mover los satélites operativos a nuevas ranuras longitudinales, seguido por el vaciado de las baterías, la ventilación de los propulsores y otras acciones para eliminar la posibilidad de un evento generador de desechos.

Esta norma cubre los siguientes requisitos:

  • Planificar la disposición de satélites que operan a altitud geoestacionaria y caracterizar adecuadamente la disposición final para garantizar que se conserve suficiente propelente para maniobrar.
  • Seleccionar órbitas de disposición final en las que el satélite no volverá a entrar en la región operativa en el futuro previsible.
  • Ejecución exitosa de la maniobra de eliminación
  • Agotar todos los recursos energéticos del vehículo antes de que alcance su vida útil para minimizar la posibilidad de que se produzca un accidente.

Se proporcionan técnicas para planificar y ejecutar la eliminación de hardware espacial que reflejan las directrices internacionales aceptadas y tienen en cuenta las mejores prácticas operativas actuales. Esta revisión incorpora los resultados de estudios técnicos recientes realizados por el Comité de Coordinación Interinstitucional de Desechos Espaciales para limitar la excentricidad inicial de la órbita de eliminación a fin de garantizar que el satélite eliminado no vuelva a entrar en la zona operacional y de maniobra de satélites durante al menos 100 años.

El fin de su vida útil es el punto en el que un satélite se apaga permanentemente o ya no es posible controlarlo desde tierra.

El fin de la misión se refiere al punto en la vida de un satélite en que:

  • El punto en el que ya no puede realizar sus funciones principales y ya no es necesario que opere a su altitud operativa nominal.
  • El punto en el que el combustible restante, el control de actitud u otras funciones críticas para realizar una maniobra de aniquilación exitosa alcanzan un nivel o capacidad tal que una demora adicional hace poco probable la finalización de la maniobra de aniquilación.

La zona geosincrónica se puede definir como un anillo circular alrededor de la Tierra en el plano del ecuador terrestre. La velocidad angular promedio de un objeto espacial que se mueve a lo largo del anillo es igual o muy cercana a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que significa que el satélite parece estar posicionado sobre una ubicación terrestre fija.

En términos de planificación de maniobras de eliminación como parte de los requisitos principales, se debe desarrollar, mantener y actualizar un plan de eliminación al final de la misión durante todas las fases de diseño y operación de la misión y de la nave espacial. Esta norma debe incluir:

  • Detalles de la órbita nominal de la misión
  • Detalles de la trayectoria de eliminación prevista
  • Estimaciones del combustible necesario para la eliminación
  • Identificación de los sistemas y capacidades necesarios para completar con éxito la eliminación
  • Criterios que, cuando se cumplen, determinan que se debe iniciar la eliminación
  • Identificación de los recursos energéticos que deben consumirse antes de llegar al final de su vida útil
  • Un cronograma para iniciar y ejecutar el proceso de eliminación
  • Una cronología del agotamiento de los recursos energéticos restantes
  • Lista de personas u organizaciones a las que se debe notificar el fin del servicio y la eliminación, y un calendario para la notificación

El sistema espacial debería diseñarse de tal manera que la probabilidad de eliminación exitosa al final de la misión, incluido el agotamiento de los recursos energéticos, sea superior a 0,90. Los detalles del diseño en que se basa la estimación de probabilidad deberían incluirse en el plan de eliminación al final de la misión.

Se deben desarrollar criterios específicos para iniciar acciones de eliminación, incorporarlos al plan de eliminación al final de la misión y monitorearlos durante toda la vida de la misión. Las proyecciones de vida de la misión basadas en estos criterios deben realizarse como parte regular de las revisiones del estado de la misión a lo largo de toda la misión. El estado de estos criterios deberá presentarse en revisiones periódicas (al menos anuales) de la misión.

Independientemente del éxito o el fracaso de otros aspectos de la acción de eliminación de desechos, se debe desarrollar un plan de contingencia para agotar todos los recursos energéticos y hacer que la nave espacial sea segura antes de su eventual desaparición. El objetivo es garantizar que se tomen las medidas necesarias para proteger el vehículo antes de que se pierdan los sistemas críticos. El plan de emergencia debe incluir criterios que definan cuándo se deben adoptar medidas de seguridad, una justificación de cada criterio y un cronograma de medidas de seguridad. El plan de emergencia debe incluirse en el plan de eliminación al final de la misión.

Las actividades de planificación para la eliminación al final de la misión deben comenzar en el diseño de la misión. La planificación de las acciones de eliminación reales debe comenzar al menos seis meses antes de la fecha de las maniobras de reorbital. Los siguientes pasos se seguirán durante todas las fases de la misión y deberán documentarse en el plan de eliminación al final de la misión:

  • Desarrollo de una estimación precisa de las reservas de combustible en el sistema de propulsión
  • Cálculo del incremento inicial del perigeo (el perigeo es el punto en la órbita de un satélite más cercano al centro de la Tierra)
  • Desarrollo de requisitos básicos de maniobra para una trayectoria de eliminación estable
  • Validación de las características de la trayectoria de eliminación a largo plazo (100 años)
  • Determinación del orden de maniobra
  • Desarrollo de un plan de seguridad vehicular
  • Desarrollar un plan de emergencia

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