SMC-S-015 Descarte de satélites em altitude geossíncrona no final da vida útil

A norma “SMC-S-015 Destruição de Satélite em Altitude Geoestacionária no Fim da Vida Útil”, publicada pelo Centro de Sistemas Espaciais e de Mísseis (SMC) do Comando Espacial da Força Aérea dos EUA , descreve os requisitos para a destruição de um satélite em órbita da Terra que chegou ao fim de sua vida útil.

O descarte de um satélite em órbita terrestre no final de sua vida útil significa:

• Remover o satélite da região do espaço onde outros satélites operam, de forma que não interfira com outros usuários do espaço no futuro.
• Garantir que o objeto descartado seja deixado em um estado inerte e não cause um evento explosivo gerado internamente que possa deixar detritos e ameaçar os satélites operacionais.

Para satélites operando no cinturão geossíncrono, o método de descarte mais eficaz é reposicionar o satélite em uma órbita supersíncrona acima da região da espaçonave em operação e do corredor de manobra usado para mover os satélites em operação para novos slots longitudinais, seguido pela drenagem das baterias, ventilação dos propulsores e outras ações para eliminar a possibilidade de um evento gerador de detritos.

Esta norma abrange os seguintes requisitos:

• Planejar o descarte de satélites operando em altitude geossíncrona e caracterizar adequadamente o descarte final para garantir que propelente suficiente seja retido para manobras.
• Selecionar órbitas de descarte final onde o satélite não retornará à região operacional em um futuro previsível.
• Execução bem-sucedida da manobra de descarte
• Esgotar todos os recursos energéticos do veículo antes que sua vida útil seja atingida para minimizar a possibilidade de um evento que possa causar um acidente

São fornecidas técnicas para planejamento e execução de descarte de hardware espacial que refletem as diretrizes atuais aceitas internacionalmente e levam em consideração as melhores práticas operacionais atuais. Esta revisão incorpora os resultados de estudos técnicos recentes do Comitê Interagências de Coordenação de Detritos Espaciais para limitar a excentricidade inicial da órbita de descarte, a fim de garantir que o satélite descartado não reentre na zona operacional e de manobra de satélites por pelo menos 100 anos.

O fim da vida útil é o ponto em que um satélite é permanentemente desligado ou o controle terrestre do satélite não é mais possível.

O fim da missão se refere ao ponto na vida de um satélite que:

• O ponto em que ele não pode mais desempenhar suas funções principais e não é mais necessário operar em sua altitude operacional nominal.
• O ponto em que o combustível restante, o controle de atitude ou outras funções críticas para conduzir uma manobra de eliminação bem-sucedida atingem um nível ou capacidade em que um atraso maior torna improvável a conclusão da manobra de eliminação.

A zona geoestacionária pode ser definida como um anel circular ao redor da Terra no plano do equador terrestre. A velocidade angular média de um objeto espacial que se move ao longo do anel é igual ou muito próxima à velocidade de rotação da Terra, o que significa que o satélite parece estar posicionado sobre um local fixo no solo.

Em termos de planejamento de manobras de descarte, como parte dos requisitos primários, um plano de descarte de fim de missão deve ser desenvolvido, mantido e atualizado em todas as fases da missão e do projeto e operação da espaçonave. Esta norma deve incluir:

• Detalhes da órbita nominal da missão
• Detalhes da trajetória de descarte direcionada
• Estimativas de combustível necessário para descarte
• Identificação dos sistemas e capacidades necessários para a conclusão bem-sucedida da eliminação
• Critérios que, quando cumpridos, determinam que a eliminação deve ser iniciada
• Identificação dos recursos energéticos que devem ser consumidos antes de atingirem o fim da sua vida útil
• Um cronograma para iniciar e executar o processo de descarte
• Um cronograma para o esgotamento dos recursos energéticos restantes
• Lista de pessoas ou organizações a serem notificadas sobre o fim do serviço e eliminação e um cronograma para notificação

O sistema espacial deve ser projetado de modo que a probabilidade de descarte bem-sucedido no fim da missão, incluindo o esgotamento dos recursos energéticos, exceda 0,90. Detalhes do projeto subjacente à estimativa de probabilidade devem ser incluídos no plano de descarte de fim de missão.

Critérios específicos para iniciar ações de descarte devem ser desenvolvidos, incorporados ao plano de descarte de fim de missão e monitorados durante toda a vida da missão. Projeções da vida missionária baseadas nesses critérios devem ser realizadas como parte regular das revisões do status da missão ao longo da missão. O status desses critérios deve ser apresentado em revisões periódicas (pelo menos anuais) da missão.

Independentemente do sucesso ou fracasso de outros aspectos da ação de descarte de resíduos, um plano de contingência deve ser desenvolvido para esgotar todos os recursos energéticos e tornar a espaçonave segura antes de seu eventual desaparecimento. O objetivo é garantir que as ações necessárias sejam tomadas para proteger o veículo antes que sistemas críticos sejam perdidos. O plano de emergência deve incluir critérios definindo quando ações de segurança devem ser tomadas, uma justificativa para cada critério e um cronograma para ações de segurança. O plano de emergência deve ser incluído no plano de descarte de fim de missão.

As atividades de planejamento para descarte no fim da missão devem começar no projeto da missão. O planejamento para a ação de descarte real deve começar pelo menos seis meses antes da data das manobras de reorbitalidade. As seguintes etapas serão seguidas durante todas as fases da missão e devem ser documentadas no plano de descarte de fim de missão:

• Desenvolver uma estimativa precisa das reservas de combustível no sistema de propulsão
• Calculando o incremento inicial do perigeu (perigeu é o ponto na órbita de um satélite mais próximo do centro da Terra)
• Desenvolvimento de requisitos básicos de manobra para trajetória de descarte estável
• Validação das características da trajetória de descarte de longo prazo (100 anos)
• Determinando a ordem das manobras
• Desenvolvendo um plano de segurança veicular
• Desenvolvendo um plano de emergência

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