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Tiempo esperado colisión Orbital
Con
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Juan Carlos Gil continúa explicando un experimento mental propuesto en un artículo preprint sobre gestión del tráfico espacial, donde se plantea qué ocurriría si dejara de gestionarse el tráfico orbital.
…de Regina en Canadá, se preguntan: ¿qué pasaría si de repente dejásemos de gestionar el tráfico espacial? Así, nada de repente, nada de vigilancia, nada de coordinación entre operadores de satélites, nada de maniobras evasivas, un apagón total. ¿Qué pasaría? Bueno, pues tiran para adelante con este experimento mental y definen un indicador que llaman el CRASH CLOCK. CRASH es un acrónimo, también buscado para aumentar el ruido, CRASH CLOCK que estima el tiempo esperado hasta que se produjese una colisión en ese escenario extremo hipotético en el que no se gestiona el tráfico espacial. Y el número que le sale es realmente llamativo y es lo que ha disparado su cobertura mediática: algo menos de tres días. Si no se hace nada en el espacio, en menos de tres días, es esperable que dos satélites se choquen. Lo calculan también en 2018, antes de la era de las megaconstelaciones y en particular del despliegue de Starlink, de la constelación Starlink de SpaceX. Y este índice le sale 120 días, o sea que en siete años el cambio es notable. Ojo, quiero insistir: este índice no es una predicción, no es una cuenta atrás, no dice va a haber un choque de dos satélites en tres días, como parecía que decían algunos titulares, sino lo que dice es: si dejásemos de repente de gestionar el tráfico…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica que los satélites pueden explotar debido a colisiones o ensayos antisatélite, y describe dónde se encuentran principalmente estos objetos orbitales.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #3colisiones satélites en órbita terrestreensayos antisatélite como causa de explosionesórbita baja terrestre para comunicacioneslanzamientos espaciales y coste orbital…ahí arriba, de los cuales siguen en activo unos 13.300, pero además de esos muchos miles, hay muchas más decenas de miles de estos fragmentos grandes descontrolados, satélites inactivos, restos de lanzamientos que se quedan en órbita o fragmentos frutos De estas explosiones, o sea, frutos de estas colisiones, explosiones de un único satélite cuando le quedan energía adentro pueden explosionar y también por estos ensayos antisatélite que son una barbaridad. Y la mayoría de estos chismes orbitales están en la órbita baja terrestre, la cascarita realmente muy estrecha de espacio más cercana a nosotros que es especialmente útil para observar la Tierra con alta resolución, para que las comunicaciones tengan baja latencia y para mandar cosas al espacio de forma barata, porque cuanto más alta es la órbita pues muchísimo más cara sale el lanzamiento. Todo este mogollón de cosas implica que los satélites y también las 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…
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 GilPalabras #5maniobras evasivas consumen combustibleincertidumbre orbital por colisiones satélitesriesgo para astronautas en estacionesbasura espacial retroalimenta sistema orbitalcolisiones aumentan probabilidad choquesíndrome de kessler impracticabilidad órbitasriesgo síndrome de kessler eludirlo…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 como síndrome de Kessler y en su versión extrema podría incluso llegar a ser impracticable el uso de ciertas órbitas si los satélites fuesen destruyéndose entre ellos hasta el punto de hacer difícil el uso de esas órbitas o de incluso, en fin, el caso extremísimo, de poder salir a órbitas más lejanas. Obviamente no estamos en camino de síndrome de Kessler, por lo menos en el futuro medio, pero hay que entender el riesgo para ser capaces de eludirlo. La buena noticia, esto no está ocurriendo. ¿Por qué? Porque la órbita funciona, no por casualidad, sino porque se hace una gestión activa de ella. Es lo que llamamos gestión del tráfico espacial, Space Traffic Management, STM, las siglas en inglés, que…
Juan Carlos Gil continúa explicando un experimento mental propuesto en un artículo preprint sobre gestión del tráfico espacial, donde se plantea qué ocurriría si dejara de gestionarse el tráfico orbital.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1crash clock gestión tráfico espacialcolisión en escenario extremotiempo esperado colisión orbitalcolisión satélites en tres díasstarlink de spacex y megaconstelaciones…de Regina en Canadá, se preguntan: ¿qué pasaría si de repente dejásemos de gestionar el tráfico espacial? Así, nada de repente, nada de vigilancia, nada de coordinación entre operadores de satélites, nada de maniobras evasivas, un apagón total. ¿Qué pasaría? Bueno, pues tiran para adelante con este experimento mental y definen un indicador que llaman el CRASH CLOCK. CRASH es un acrónimo, también buscado para aumentar el ruido, CRASH CLOCK que estima el tiempo esperado hasta que se produjese una colisión en ese escenario extremo hipotético en el que no se gestiona el tráfico espacial. Y el número que le sale es realmente llamativo y es lo que ha disparado su cobertura mediática: algo menos de tres días. Si no se hace nada en el espacio, en menos de tres días, es esperable que dos satélites se choquen. Lo calculan también en 2018, antes de la era de las megaconstelaciones y en particular del despliegue de Starlink, de la constelación Starlink de SpaceX. Y este índice le sale 120 días, o sea que en siete años el cambio es notable. Ojo, quiero insistir: este índice no es una predicción, no es una cuenta atrás, no dice va a haber un choque de dos satélites en tres días, como parecía que decían algunos titulares, sino lo que dice es: si dejásemos de repente de gestionar el tráfico…
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 #5modelo analítico densidad satélites leosimulaciones órbitas reales aproximación kilómetrotiempo medio aproximación cercana satélitesriesgo colisión sobreestimado modelo gassimulaciones de riesgo colisión satélitesaproximación cercana durante un mesfigura dos simulaciones abortadassimulaciones riesgo colisión satélitestruncamiento simulaciones messesgo estadístico cola largaíndice artificialmente bajo…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 aborta. Esto se ve muy bien en la figura 2. Del artículo, que pinta en rojo las simulaciones y muchas de ellas, muchas, como un tercio del total o algo así. Digo visualmente, pues están saturadas en un mes; no es que se produzca la colisión ahí, es que paran, lo cual produce un sesgo estadístico, claro; se está quitando la cola larga, no sabes si esos eventos se producirán en dos meses, un año o nunca, con lo cual al truncar de nuevo empuja artificialmente el índice hacia abajo. Segundo problema metodológico, en mi opinión, ignora la operación real y la autonomía de los satélites. El artículo ESO asume un escenario en que ningún satélite maniobra, pero en la práctica algunas constelaciones, notablemente Starlink, que se lleva la…
Juan Carlos Gil explica que la degradación de las condiciones de conciencia situacional no conlleva una pérdida total del control y describe el 'crash clock' como una métrica extrema.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #6crash clock métrica extremacolisión índice de tiempo esperadoconciencia situacional degradación control…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 tiempo esperado hasta la primera colisión, la primera, en este escenario tan brutal, pero una primera colisión no implica directamente un síndrome. De Kessler. El Kessler es un proceso a muy largo plazo de retroalimentación que depende de muchas cosas: de densidades críticas, de cómo se distribuyan los fragmentos hacia órbitas superiores e inferiores y sobre todo, que estos fragmentos se mantengan…
Héctor Socas interviene para defender a los autores de artículos sobre riesgo espacial, aclarando que no pretenden predecir colisiones inminentes, sino ofrecer un indicador del estado de la órbita.
Habla: Héctor SocasSignificado #2riesgo espacial estado de la órbitasalud orbital índice pobladocolisiones satélites medida piloto…a mí que para eso sirviese. Y hasta aquí lo que os quería contar. Cualquier dudita o cualquier cosita sobre satélites o sostenibilidad espacial me tenéis a vuestra disposición, que es un asunto que me interesa especialmente. Muchas gracias, Juan Carlos. Yo quería hacer un comentario, un poco de romper una lanza como se suele decir en favor de los autores, diciendo que no creo que ellos pretendieran en ningún momento sugerir que dentro de 2,8 días vaya a haber colisiones de salida. Ni que estuvieran planteando este escenario como algo que va a ocurrir, sino yo lo interpreto como un índice, que como tú has dicho quizás sea un poco simplón, pero un índice de eso, de la salud orbital, ¿no? No quiere decir va a ocurrir esta colisión entre satélites, sino diciendo, bueno, como medida de cuánto de poblada está la órbita y cuánto de rápido van los satélites y tal, podemos dar un número que sería, si eso, si dejáramos de pilotar. ¿Cuánto tardarían en empezar a chocar, no? Y creo que la conclusión relevante es decir que desde antes de 2018, ahora, ese número ha cambiado, pues casi dos órdenes de magnitud; eran 118, no sé si eran y ahora son 3.120 y ahora 3, o sea que en unos…