Satélite de vigilancia soviético de propulsión nuclear
satélite ror
Upravlyaemy Sputnik Aktivnyy ( en ruso : Управляемый Спутник Активный, 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 monitorear a la OTAN y a los buques mercantes 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 con la inversa de la cuarta potencia de la distancia, para que el radar de vigilancia funcionara de manera efectiva, los satélites US-A tuvieron que colocarse en una órbita baja terrestre . Si hubieran utilizado grandes paneles solares como fuente de energía, la órbita se habría desvanecido rápidamente debido al arrastre a través de la atmósfera superior. Además, el satélite habría sido inútil a la sombra de la Tierra. Por lo tanto, la mayoría de los satélites llevaban reactores nucleares del tipo BES-5 alimentados por uranio-235 . Normalmente, los núcleos de los reactores nucleares se expulsaban a una órbita alta (la llamada "órbita de eliminación") al final de la misión, pero hubo varios incidentes de falla, algunos de los cuales dieron como resultado que material radiactivo volviera a ingresar a la atmósfera terrestre .
El programa US-A fue responsable de poner en órbita un total de 33 reactores nucleares, 31 de ellos del tipo BES-5 con una capacidad de proporcionar unos dos kilovatios de potencia para la unidad de radar. Además, en 1987 los soviéticos lanzaron dos reactores nucleares TOPAZ más grandes (seis kilovatios) en satélites Kosmos ( Kosmos 1818 y Kosmos 1867 ), cada uno de los cuales era capaz de funcionar durante seis meses. [1] Los satélites que contenían TOPAZ en órbitas más altas eran 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 los reactores de fisión de satélites sin blindaje, 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 de lanzamiento, 25 de abril de 1973. El lanzamiento falló y el reactor cayó en el océano Pacífico, al norte de Japón. Aviones estadounidenses de muestreo de aire detectaron radiación.
Kosmos 367 (04564 / 1970-079A), 3 de octubre de 1970, falló 110 horas después del lanzamiento, se trasladó a una órbita más alta. [3] : 10
Kosmos 954. El satélite no logró despegar hasta una órbita de almacenamiento segura para la energía nuclear, 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 una superficie estimada de 124.000 kilómetros cuadrados de los Territorios del Noroeste de Canadá .
Kosmos 1402. No logró alcanzar la 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 de respaldo logró empujarlo a una órbita 80 km (50 mi) 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 fundible 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 gotitas más pequeñas ya se han desintegrado/reentrado, pero las gotitas 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 -39 radiactivo, con una vida media de 269 años. No hay riesgo de contaminación de la superficie, ya que las gotitas se quemarán completamente en la atmósfera superior al reingresar y el argón, un gas químicamente inerte, se disipará. El mayor riesgo es el impacto con satélites operativos. [5]
Otro mecanismo es el impacto de los desechos espaciales sobre los circuitos de refrigerante intactos que contienen el material. Varios de estos satélites antiguos son perforados por los desechos espaciales en órbita (se calcula que un 8 por ciento en un período de 50 años) y liberan el refrigerante NaK restante al espacio. El refrigerante se autoforma en gotitas congeladas de sodio y potasio sólido de hasta varios centímetros de tamaño [6] , y estos objetos sólidos se convierten entonces en una fuente importante de desechos espaciales. [7]
Lista de satélites US-A
Se lanzaron 38 satélites Rorsat desde Baikonur, todos con una masa reportada de 3.800 kg. [8]
Véase también
SNAP-10A , un reactor nuclear experimental lanzado en órbita por Estados Unidos
Wiedemann, C.; Oswald, M.; Stabroth, S.; Klinkrad, H.; Vörsmann, P. (2005). "Modelado de gotas de NaK de RORSAT para la actualización MASTER 2005". Acta Astronautica . 57 (2–8): 478–489. Bibcode :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 del satélite espía se encuentra ahora en una órbita segura, según informan sus rastreadores". The 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. Bibcode :2005AdSpR..35.1290W. doi :10.1016/j.asr.2005.05.056.
^ C. Wiedemann et al, "Distribución del tamaño de las gotas de NaK para MASTER-2009", Actas de la 5ª Conferencia Europea sobre Desechos Espaciales , 30 de marzo-2 de abril de 2009 (ESA SP-672, julio de 2009).
^ A. Rossi et al, "Efectos de las gotas de NaK del RORSAT en la evolución a largo plazo de la población de desechos espaciales", Universidad de Pisa, 1997.
^ "US-A". astronautix.com . Consultado el 31 de octubre de 2023 .
Enlaces externos
Artículo de la Enciclopedia Astronautica sobre el programa US-A RORSAT.
El programa US-A y sus observaciones por radio
Leonard David (29 de marzo de 2004). "Caos en los cielos: el legado letal del reactor con fugas de los satélites de la era soviética". Space.com . Archivado desde el original el 5 de abril de 2004.
Leonard David (15 de enero de 2009). "Un viejo satélite soviético de propulsión nuclear se comporta de forma descontrolada". Space.com .
