SatéliteBRITISH ANTARCTIC SURVEY - Archivo
MADRID, 2 Jul. (EUROPA PRESS) -
El uso de la propulsión eléctrica para elevar satélites a la órbita geoestacionaria puede resultar en una degradación significativa de las células solares, según un nuevo estudio.
El viaje prolongado resulta en una mayor exposición a los efectos dañinos del clima espacial. Comprender el tamaño de este riesgo es esencial para que los operadores comerciales tomen medidas para mitigar los efectos y proteger sus activos.
El estudio concluye que después de una tormenta de radiación, la potencia de salida máxima de la célula solar podría reducirse hasta en un 8% para el momento en que los satélites alcancen su destino objetivo mediante el aumento de la órbita por propulsión eléctrica. Esto es equivalente al nivel de daño que se esperaría después de pasar unos 15 años en órbita geoestacionaria.
Durante una tormenta de radiación, las partículas cargadas liberadas por el Sol quedan atrapadas dentro del campo magnético de la Tierra, formando los cinturones de radiación de Van Allen que rodean la Tierra, y las colisiones con estas partículas cargadas causan daños a las células solares. Esta degradación es de hasta el 8% de la potencia de salida en el peor de los casos, pero incluso en un entorno silencioso, el estudio predice una reducción del 1-3% en la producción.
El autor principal Alexander Lozinski, un científico del clima espacial en el British Antarctic Survey (BAS), comenta en un comunicado:
"Ahora que entendemos el nivel de daño causado por un viaje más lento hacia la órbita geoestacionaria, los operadores de satélites comerciales pueden planificar rutas óptimas durante las fases de diseño y planificación de la misión para garantizar la mejor vida útil para sus productos".
En los últimos cuatro años, las misiones de satélites comerciales han comenzado a emplear el uso de propulsión eléctrica para elevar la órbita. Sin la necesidad de transportar propulsor químico a bordo, se puede reducir el tamaño y la masa del satélite, lo que se traduce en importantes ahorros de costos. Reducir el tamaño de los satélites podría permitir el lanzamiento de dos naves espaciales en el mismo cohete (casi la mitad del costo de lanzamiento). Alternativamente, los ahorros en masa podrían usarse para acomodar cargas útiles adicionales/más grandes, permitiendo mayores ingresos o mayor capacidad técnica.
En un lanzamiento convencional, el satélite se coloca en una órbita de transferencia geoestacionaria mediante el vehículo de lanzamiento y utiliza propulsores químicos para alcanzar la órbita geosíncrona. Esta maniobra de transferencia orbital generalmente toma unos pocos días. Sin embargo, cuando se usa (únicamente) propulsión eléctrica, puede tomar hasta 200 días alcanzar la órbita objetivo debido a un menor empuje. Esto hace que los satélites pasen más tiempo en los cinturones de Van Allen, donde están expuestos a los efectos dañinos de la radiación espacial.
"Estudiamos tres tipos diferentes de aumento de órbita y encontramos que aunque la degradación del 8% es muy alta, la elección cuidadosa de la órbita y el blindaje pueden reducir esto a un nivel aceptable", dice Lozinski.
"Por ejemplo, las órbitas de transferencia con un apogeo inicial alto (altitud máxima) permiten que los satélites pasen a través de regiones donde los protones atrapados están presentes, a mayor velocidad, reduciendo el nivel de daño por radiación".
"Los satélites comerciales con propulsión totalmente eléctrica se introdujeron por primera vez en 2015", dice el profesor Richard Horne, jefe del equipo de clima espacial en BAS. "Nunca esperábamos una reducción tan grande en la energía por una tormenta de radiación. Lo bueno es que este estudio ayudará a la industria de satélites a planificar la mejor órbita que reduce el daño por radiación ".
