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Pasivación (nave espacial)

La pasivación de una nave espacial es la eliminación de cualquier energía interna contenida en el vehículo al final de su misión o vida útil. [1] Las etapas superiores gastadas generalmente se pasivan una vez finalizado su uso como vehículos de lanzamiento, al igual que los satélites cuando ya no se pueden utilizar para el propósito de su diseño.

La energía almacenada internamente generalmente toma la forma de propulsor no utilizado [1] y baterías . [2] En el pasado, dicha energía almacenada a veces condujo a fragmentación o explosión , produciendo desechos espaciales no deseados . [1] [2] Este fue un resultado bastante común para muchos de los diseños de cohetes estadounidenses [3] y soviéticos desde los años 1960 hasta los años 1980. [4] Sigue siendo un problema ocasional con segundas etapas abandonadas en órbitas terrestres más altas; Varias etapas de cohetes estadounidenses se fragmentaron en 2018 y 2019.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y las Naciones Unidas (ONU) recomiendan que los satélites en órbita geosincrónica se diseñen para moverse ellos mismos a una órbita de eliminación a unos 350 kilómetros (220 millas) sobre el cinturón GEO y luego eliminar la energía almacenada internamente. La mayoría de los satélites GEO se ajustan a estas recomendaciones, aunque no existen mecanismos para hacerlas cumplir. [1]

Prácticas estándar

Dentro de los regímenes nacionales, donde los gobiernos nacionales pueden controlar las licencias de lanzamiento de vehículos de lanzamiento y naves espaciales, existen algunos requisitos exigibles para la pasivación.

El gobierno de EE. UU. tiene un conjunto de prácticas estándar para la mitigación de desechos orbitales civiles ( NASA ) y militares ( DoD / USSF ) que requieren pasivación para los lanzamientos espaciales con licencias de lanzamiento de EE. UU. "Todas las fuentes de energía almacenadas a bordo de una nave espacial o de su etapa superior deberían agotarse o protegerse cuando ya no sean necesarias para las operaciones de la misión o para su eliminación después de la misión. El agotamiento debería producirse tan pronto como dicha operación no plantee un riesgo inaceptable para la carga útil . Las quemaduras por agotamiento del propulsor y las liberaciones de gas comprimido deberían diseñarse para minimizar la probabilidad de una colisión accidental posterior y minimizar el impacto de una explosión accidental posterior." [5] [6]

La práctica de pasivación en muchos lanzamientos en las últimas décadas no ha mitigado las rupturas de la segunda etapa. Los eventos de deflagración/desintegración de etapa superior han continuado incluso con los diseños de cohetes más nuevos de la década de 2010, mucho después de que la externalidad negativa de los desechos espaciales se convirtiera en un problema social mucho mayor. Por ejemplo, hubo tres rupturas en la etapa superior apenas a fines de la década de 2010:

Referencias

  1. ^ abcd Johnson, Nicholas (5 de diciembre de 2011). Livingston, David (ed.). "Broadcast 1666 (Edición especial) - Tema: Problemas relacionados con los desechos espaciales" (podcast). El espectáculo espacial . 1:03:05–1:06:20 . Consultado el 5 de enero de 2015 .
  2. ^ ab Bonnal, Christophe (2007). "Diseño y prácticas operativas para la pasivación de naves espaciales y lanzadores al final de su vida útil". Actas de la Institución de Ingenieros Mecánicos, Parte G: Revista de Ingeniería Aeroespacial . 221 (6): 925–931. doi :10.1243/09544100JAERO231. ISSN  2041-3025. S2CID  110656798.
  3. ^ Etapa de cohete de 50 años involucrada en un evento de desechos orbitales, Vuelo espacial 101.
  4. ^ 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.
  5. ^ "Prácticas estándar de mitigación de desechos orbitales del gobierno de EE. UU." (PDF) . NASA . Gobierno federal de los Estados Unidos . Consultado el 28 de noviembre de 2013 .
  6. ^ "Desechos orbitales: documentos de referencia importantes". Oficina del Programa de Desechos Orbitales de la NASA. Archivado desde el original el 2 de julio de 2016.
  7. ^ Agapov, Vladimir (29 de septiembre de 2018). "Gran fragmentación de la etapa superior de Atlas 5 Centaur 2014‐055B (SSN #40209)" (PDF) . Bremen: Comité de Desechos Espaciales de la Academia Internacional de Astronáutica . Consultado el 22 de abril de 2019 .
  8. ^ "La fragmentación del cohete ofrece una rara oportunidad de probar la formación de escombros". Agencia Espacial Europea . 12 de abril de 2019 . Consultado el 22 de abril de 2019 .
  9. ^ David, Leonard (23 de abril de 2019). "Desordenando el espacio: la etapa del cohete estadounidense explota" . Consultado el 22 de abril de 2019 .
  10. ^ @18SPCS (24 de abril de 2019). "#18SPCS confirmó la ruptura de ATLAS 5 CENTAUR R/B (2018-079B, #43652) el 6 de abril de 2019. Seguimiento de 14 piezas asociadas; no hay indicios de colisión" ( Tweet ) - vía Twitter .
  11. ^ "ATLAS 5 CENTAURO R / B". N2YO.com . Consultado el 22 de abril de 2019 .