Satélite de vigilancia soviético de propulsión nuclear
RORSAT
Upravlyaemy Sputnik Aktivnyy ( ruso : Управляемый Спутник Активный para Satélite Activo Controlado), o US-A , también conocido en Occidente como Radar Ocean Reconnaissance Satellite o RORSAT ( índice GRAU 17F16K), fue una serie de 33 satélites de reconocimiento soviéticos . Lanzados entre 1967 y 1988 para vigilar los buques mercantes y de la OTAN mediante radar , los satélites estaban propulsados por reactores nucleares .
Debido a que la señal de retorno de un objetivo ordinario iluminado por un transmisor de radar disminuye como la inversa de la cuarta potencia de la distancia, para que el radar de vigilancia funcionara eficazmente, los satélites US-A debían colocarse en órbita terrestre baja . Si hubieran utilizado grandes paneles solares como fuente de energía, la órbita se habría desintegrado rápidamente debido al arrastre a través de la atmósfera superior. Además, el satélite habría sido inútil a la sombra de la Tierra. De ahí que la mayoría de los satélites llevaran reactores nucleares del tipo BES-5 alimentados con uranio-235 . Normalmente, los núcleos de los reactores nucleares eran expulsados a una órbita alta (la llamada "órbita de eliminación") al final de la misión, pero hubo varios incidentes de falla, algunos de los cuales provocaron que material radiactivo volviera a entrar en la atmósfera terrestre .
El programa US-A se encargó de poner en órbita un total de 33 reactores nucleares, 31 de ellos del tipo BES-5 con capacidad para proporcionar unos dos kilovatios de potencia a la unidad de radar. Además, en 1987 los soviéticos lanzaron dos reactores nucleares TOPAZ de mayor tamaño (seis kilovatios) en los satélites Kosmos ( Kosmos 1818 y Kosmos 1867 ), cada uno de los cuales era capaz de funcionar durante seis meses. [1] Los satélites en órbita superior que contienen TOPAZ fueron la principal fuente de contaminación orbital para los satélites que detectaban rayos gamma con fines astronómicos y de seguridad, ya que los generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) no generan radiación gamma significativa en comparación con la fisión de satélites sin blindaje. reactores y todas las naves espaciales que contenían BES-5 orbitaban demasiado bajo para causar contaminación de positrones en la magnetosfera. [2]
El último satélite US-A fue lanzado el 14 de marzo de 1988.
Incidentes
Fallo en el lanzamiento, 25 de abril de 1973. El lanzamiento falló y el reactor cayó al Océano Pacífico al norte de Japón. La radiación fue detectada por aviones de muestreo de aire estadounidenses.
Kosmos 367 (04564 / 1970-079A), 3 de octubre de 1970, falló 110 horas después del lanzamiento y se trasladó a una órbita superior. [3] : 10
Cosmos 954 . El satélite no logró alcanzar una órbita de almacenamiento nuclear segura como estaba previsto. Los materiales nucleares volvieron a entrar en la atmósfera de la Tierra el 24 de enero de 1978 y dejaron un rastro de contaminación radiactiva en unos 124.000 kilómetros cuadrados de los Territorios del Noroeste de Canadá .
Cosmos 1402 . No se pudo poner en órbita de almacenamiento a finales de 1982. El núcleo del reactor se separó del resto de la nave espacial y fue la última pieza del satélite en regresar a la Tierra, aterrizando en el Océano Atlántico Sur el 7 de febrero de 1983.
Kosmos 1900. El sistema primario no logró expulsar el núcleo del reactor a la órbita de almacenamiento, pero el sistema de respaldo logró empujarlo a una órbita 80 km (50 millas) por debajo de su altitud prevista. [4] [3] : 56, 58
Otras preocupaciones
Aunque la mayoría de los núcleos nucleares fueron expulsados con éxito a órbitas más altas, sus órbitas eventualmente decaerán.
Durante 16 eyecciones del núcleo del reactor, aproximadamente 128 kg de NaK -78 (una aleación fusible eutéctica de 22% y 78% p/p de sodio y potasio , respectivamente) escaparon de los sistemas de refrigeración primarios de los reactores BES-5 . Las gotas más pequeñas ya se han desintegrado o vuelto a entrar, pero las gotas más grandes (de hasta 5,5 cm de diámetro) todavía están en órbita. Dado que el refrigerante metálico estuvo expuesto a la radiación de neutrones , contiene algo de argón radiactivo -39, con una vida media de 269 años. No hay riesgo de contaminación de la superficie, ya que las gotas se quemarán completamente en la atmósfera superior al volver a entrar y el argón, un gas químicamente inerte, se disipará. El mayor riesgo es el impacto con los satélites operativos. [5]
Un mecanismo adicional es el impacto de los desechos espaciales que golpean los circuitos de refrigerante intactos contenidos. Varios de estos viejos satélites son perforados por desechos espaciales en órbita (calculados en un 8 por ciento en cualquier período de 50 años) y liberan el refrigerante NaK restante al espacio. El refrigerante se autoforma en gotas congeladas de sodio-potasio sólido de hasta varios centímetros de tamaño, [6] y estos objetos sólidos se convierten en una fuente importante de desechos espaciales. [7]
Lista de satélites US-A
Hubo 38 lanzamientos de satélites Rorsat desde Baikonur, todos con una masa reportada de 3.800 kg. [8]
Ver también
SNAP-10A , un reactor nuclear experimental puesto en órbita por Estados Unidos
Wiedemann, C.; Oswald, M.; Stabroth, S.; Klinkrad, H.; Vörsmann, P. (2005). "Modelado de gotas RORSAT NaK para la actualización MASTER 2005". Acta Astronáutica . 57 (2–8): 478–489. Código Bib : 2005AcAau..57..478W. doi :10.1016/j.actaastro.2005.03.014.
^ Regina Hagen (8 de noviembre de 1998). "Resumen de los sistemas de energía nuclear basados en el espacio" . Consultado el 19 de marzo de 2023 .
^ contaminación por positrones de TOPAZ
^ ab David. San Francisco Portree; Joseph P. Loftus Jr. (enero de 1999). Desechos orbitales: una cronología (PDF) (Reporte). NASA . Consultado el 19 de marzo de 2023 .
^ "El reactor de satélite espía ahora en una órbita segura, informe de sus rastreadores". Los New York Times . 5 de octubre de 1988 . Consultado el 19 de marzo de 2023 .
^ Wiedemann, C.; Oswald, M.; Stabroth, S.; Klinkrad, H.; Vörsmann, P. (2005). "Distribución del tamaño de las gotas de NaK liberadas durante la eyección del núcleo del reactor RORSAT". Avances en la investigación espacial . 35 (7): 1290-1295. Código Bib : 2005AdSpR..35.1290W. doi :10.1016/j.asr.2005.05.056.
^ C. Wiedemann et al, "Distribución de tamaño de gotas de NaK para MASTER-2009", Actas de la Quinta Conferencia Europea sobre Desechos Espaciales , 30 de marzo a 2 de abril de 2009, (ESA SP-672, julio de 2009).
^ A. Rossi et al, "Efectos de las caídas de RORSAT NaK en la evolución a largo plazo de la población de desechos espaciales", Universidad de Pisa, 1997.
^ "Estados Unidos-A". astronautix.com . Consultado el 31 de octubre de 2023 .
enlaces externos
Artículo de la Encyclopedia Astronautica sobre el programa US-A RORSAT.
El programa US-A y sus observaciones radiofónicas.
Leonard David (29 de marzo de 2004). "Estragos en los cielos: el legado letal del reactor con fugas del satélite de la era soviética". Espacio.com . Archivado desde el original el 5 de abril de 2004.
Leonard David (15 de enero de 2009). "El viejo satélite soviético de propulsión nuclear actúa". Espacio.com .
