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Silvana TapiaIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasBorja Tosartráfico satelital órbita bajaseparación entre satélites 200 kilómetrossatélites tamaño coche autobúselipsoides de incertidumbre satélitesriesgo de colisión abcalberto águeda gestión tráfico espacialagencia espacial europea y gmvAgencia Espacial EuropeaAlberto ÁguedaGMVABCJuan Carlos GilMadrid550 kilómetrosAstronautasIsla InternacionalChinaLEO
Incertidumbres sistema satelital kilómetros
Con
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Juan Carlos Gil explica cómo se evalúa operacionalmente el riesgo de colisión entre satélites, describiendo el uso de elipsoides de incertidumbre para tener en cuenta las imprecisiones en la posición y velocidad.
…desde el espacio en el que se representan todos los satélites y se ve aquello que no hay forma de pasar; parece un enjambre de abejas enfurecido porque pintan cada satélite como si cada uno tuviese el tamaño de la ciudad de Madrid. Si no, no se vería nada. Incluso en las zonas más densas de la órbita baja estamos hablando de un objeto por cada 10 millones de kilómetros cuadrados. La separación media en la zona más densa es del orden de 200 kilómetros entre satélites. Los satélites, bueno pues tienen el tamaño de un coche grande o de un autobús. En fin, a 200 kilómetros pues no es tan fácil que se choquen. No es que el espacio esté lleno incluso en esas órbitas, sino que se mueven muy rápido; eso sí, se mueven a 7 u 8 kilómetros por segundo, por lo tanto recorren miles, decenas de miles de kilómetros al día y claro las órbitas pues sí, se acaban cruzando. ¿Qué se hace operacionalmente para evaluar el riesgo? Pues se rodea a cada satélite de lo que llamamos un elipsoide de incertidumbre, que tiene en cuenta eso: las incertidumbres en posición exacta y en velocidad exacta. Son elipsoides que viajan a lo largo del espacio y se ve cuando solapan dos de esos elipsoides, y entonces eso produce una alarma que hay que gestionarla. Bueno, pues como señalan en el propio artículo del ABC, expertos tanto de la Agencia Espacial Europea como Alberto Águeda, de GMV, que es el experto en esta gestión de tráfico espacial de mi empresa. Bueno, pues este escenario del Crash Clock es obviamente y deliberadamente extremo; no describe cómo se operan realmente las constelaciones, sino qué pasaría si pasase lo contrario, justo, si dejásemos de operarlas. Alberto de GMV hace un comentario muy acertado: es exactamente igual a…
Significado #1
Juan Carlos Gil explica cómo las maniobras evasivas necesarias para evitar colisiones con restos o satélites aumentan la carga operativa y consumen combustible, introduciendo incertidumbre orbital.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6maniobras evasivas consumen combustibleincertidumbre orbital por colisiones satélitesriesgo para astronautas en estaciones…espaciales, siempre lo digo en plural porque hay que recordar que tenemos dos, que parece que se nos olvida: la Isla Internacional y la China, tienen que hacer continuamente maniobras evasivas para evitar colisiones con restos o con otros satélites. Y cada maniobra de estas aumenta la carga operativa del pájaro o estación del que estemos hablando, consume combustible, introduce incertidumbre orbital. Ahora la cosa se te ha movido y el resto de objetos tienen que tener eso en cuenta. Y claro, en el caso de las estaciones que tienen gente dentro, pues supone un riesgo directo a la seguridad de los astronautas. Todavía peor, cada trozo de basura espacial, que es como se llama esto de forma genérica, retroalimenta el sistema Porque cada colisión genera más y por tanto aumenta la probabilidad del siguiente choque A este riesgo en forma de efecto domino se le conoce…
Juan Carlos Gil explica cómo se evalúa operacionalmente el riesgo de colisión entre satélites, describiendo el uso de elipsoides de incertidumbre para tener en cuenta las imprecisiones en la posición y velocidad.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1tráfico satelital órbita bajaseparación entre satélites 200 kilómetrossatélites tamaño coche autobúselipsoides de incertidumbre satélitesriesgo de colisión abcalberto águeda gestión tráfico espacialagencia espacial europea y gmv…desde el espacio en el que se representan todos los satélites y se ve aquello que no hay forma de pasar; parece un enjambre de abejas enfurecido porque pintan cada satélite como si cada uno tuviese el tamaño de la ciudad de Madrid. Si no, no se vería nada. Incluso en las zonas más densas de la órbita baja estamos hablando de un objeto por cada 10 millones de kilómetros cuadrados. La separación media en la zona más densa es del orden de 200 kilómetros entre satélites. Los satélites, bueno pues tienen el tamaño de un coche grande o de un autobús. En fin, a 200 kilómetros pues no es tan fácil que se choquen. No es que el espacio esté lleno incluso en esas órbitas, sino que se mueven muy rápido; eso sí, se mueven a 7 u 8 kilómetros por segundo, por lo tanto recorren miles, decenas de miles de kilómetros al día y claro las órbitas pues sí, se acaban cruzando. ¿Qué se hace operacionalmente para evaluar el riesgo? Pues se rodea a cada satélite de lo que llamamos un elipsoide de incertidumbre, que tiene en cuenta eso: las incertidumbres en posición exacta y en velocidad exacta. Son elipsoides que viajan a lo largo del espacio y se ve cuando solapan dos de esos elipsoides, y entonces eso produce una alarma que hay que gestionarla. Bueno, pues como señalan en el propio artículo del ABC, expertos tanto de la Agencia Espacial Europea como Alberto Águeda, de GMV, que es el experto en esta gestión de tráfico espacial de mi empresa. Bueno, pues este escenario del Crash Clock es obviamente y deliberadamente extremo; no describe cómo se operan realmente las constelaciones, sino qué pasaría si pasase lo contrario, justo, si dejásemos de operarlas. Alberto de GMV hace un comentario muy acertado: es exactamente igual a…
Juan Carlos Gil critica un artículo científico sobre gestión del tráfico espacial, señalando problemas metodológicos en su modelo simplificado.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #15modelo simplificado de satélites leodiscretización de un kilómetro en leotormentas solares y altitud de satélites…si todos condujésemos nuestro coche con los ojos cerrados y sin frenos. Pues claro, habría accidentes en cuanto, en minutos, en segundos; obviamente que los habría, pero es que no conducimos así, hay gente a los mandos y hay semáforos y señales. Bueno. pero además de esta exageración es que el paper tiene varios problemas metodológicos y si me permitís voy a actuar eso. Les voy a ahorrar el referee, si quieren llamarme de la revista donde lo quieran publicar pues les hago la crítica. Primero, el modelo es excesivamente simplificado, fijaos: cogen los autores, todos los satélites que están en Leo y lo dividen en capas esféricas concéntricas de un kilómetro de espesor y calculan la densidad media de objetos en cada una. Bueno, obviamente esto de un kilómetro es una discretización extraordinariamente fina y nada representativa. Estamos hablando de que las incertidumbres y las variaciones de altitud por tormentas solares y demás son de ese orden, se han pasado. Y así le salen las figuras: unos picos de densidad, que da una sensación de hipercongestión ahí localizada, pues que no es real. Pero bueno, el problema principal es el Asunto este de que calcula la densidad media, porque amigos, los satélites no están tirados al azar, como si fuesen moléculas de un gas. En las megas constelaciones reales, los satélites se ordenan en planos orbitales bien definidos y dentro de cada plano los…
Juan Carlos Gil continúa explicando cómo un modelo analítico simplificado sobre la densidad media de satélites en órbita baja sobreestima el riesgo de colisión, comparándolo con simulaciones de órbitas reales.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #10modelo analítico densidad satélites leosimulaciones órbitas reales aproximación kilómetrotiempo medio aproximación cercana satélitesriesgo colisión sobreestimado modelo gas…Los autores utilizan esto de la densidad media con lo cual obviamente su modelo no está capturando esta estructura ordenada de las constelaciones y por tanto tiende a aumentar el riesgo de colesión. Los propios autores lo reconocen, no son tan naif, ¿no? Y lo que hacen es comparar su modelo analítico este de densidades medias con unas simulaciones; simulan las órbitas reales, de tal forma que el tiempo medio entre una, la primera, aproximación cercana, no colisión, sino aproximación cercana a menos de un kilómetro, en todo LEO, en todos los satélites que tenemos alrededor, pasa de unos 20 segundos en su modelo del gas, de satélites a 40 segundos; ¿vale? Es decir, la aproximación gaseosa a esta, pues claramente sobreestima el riesgo, aunque, bueno, sorpresivamente, por lo menos para mí, no está completamente fuera de escala; ¿vale? Se va a por dos aproximadamente. Pero hay otro problema más, que espero que si alguna vez lo publican, los referís lo tengan en cuenta, porque hacen las simulaciones y las ejecutan hasta un mes. Si en ese tiempo no ha habido ninguna aproximación cercana, pues la simulación simplemente se…
Juan Carlos Gil recuerda un evento ocurrido en mayo de 2024, cuando una gran tormenta provocó que más de la mitad de los satélites, especialmente los Starlink, tuvieran que maniobrar debido al aumento del drag atmosférico.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2 · Palabras #3drag atmosférico capas atmósferaincertidumbres sistema satelital kilómetros…días; habría que priorizar a los activos críticos. Habría una degradación parcial, la autonomía a bordo seguiría funcionando, pero ese escenario en el que de repente dejamos de tener acceso a los satélites, bueno, pues es absurdo. Hay un precedente y fue En mayo del 2024, os acordáis, hubo una gran tormenta y más de la mitad de los satélites, en particular los Starlings, maniobraron por el aumento del drag; el aumento del drag de las capas de la atmósfera. Están estos a unos 550 kilómetros y bueno, pues las incertidumbres durante unos días aumentaron algunos kilómetros, pero obviamente el sistema no colapsó. Se adaptó, se estresó, se adaptó y bueno, pues siguió funcionando. Es decir, degradación de las condiciones de conciencia situacional no implican una pérdida completa del control, sino pues una degradación. El crash clock es muy extremo. Cuarto y último problema que he identificado: este índice mide, lo he dicho antes, el…