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Silvana TapiaIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasBorja Tosarsatélites en planos orbitales definidosseparación entre satélites como perlasdesfase para máxima separaciónmodelo 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 abortadasLEOJuan Carlos GilMadridFigura 2Sara TielePrincetonColumbiaUniversidad de ReginaArchiveSpaceXStarlinkSatélitesÓrbita Baja TerrestreTierraSputnikEstados UnidosIndiasChinaEl MundoABCSatélites Galileo
Tiempo medio aproximación cercana Satélites
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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.
…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 satélites se separan en fase, como las perlas de un collar. Los planos se cruzan típicamente cerca de los polos y además por allí los satélites no pasan a la vez por el mismo punto exacto sino que de nuevo están desfasados para conseguir que la separación entre ellos sea máxima. 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,…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica la importancia de los satélites en la sociedad moderna, destacando su papel esencial en comunicaciones, navegación y sincronización de tiempos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #20satélites galileo y pntsincronización de tiempos redes eléctricascomunicaciones en todos los ámbitossatélites observan la tierra…si no te importa, voy a hacer la puntualización de lo del jefe, que lo he buscado. El jefe de Asterix y Ovelex es Abraracúrfix, pero es verdad que dentro del universo de cómics introducían la figura histórica de Vercingetorix. Ok, era el de verdad. Muy bien. Bueno, satélites, que no son algo de broma, no es algo caprichoso, son una infraestructura absolutamente esencial hoy en día para nuestra sociedad. Permiten comunicaciones que se usen en todos los ámbitos, facilitan la navegación, la geolocalización y la sincronización de tiempos. Esto no se suele decir mucho, los satélites Galileo y otros hacen PNT, posición, navegación y tiempos. Y de esta sincronización depende que funcionen los móviles hasta las redes eléctricas. Todos los sistemas de tipo red del mundo utilizan esa sincronización. Los satélites observan la Tierra desde el espacio, claro, para mejorar las previsiones meteorológicas, para gestionar recursos y desastres y bueno, pues entre otras muchas cosas también sirven para hacer ciencia, por ejemplo, los telescopios espaciales que aquí mencionamos a menudo. Pero todas estas ventajas, bueno, pues también tienen problemas. Asociados, contaminación lumínica y de radio, que hemos hablado mucho, afectan a la observación del cielo. Contaminación química en los lanzamientos, en las operaciones en órbita y en la reentrada, que se queman y sueltan ahí metales a porrillo, generan…
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 GilSignificado #14satélites activos en órbita terrestrefragmentos espaciales descontroladosrestos de lanzamientos en órbitacolisiones satélites en órbita terrestreensayos antisatélite como causa de explosionesórbita baja terrestre para comunicacioneslanzamientos espaciales y coste orbital…si no miles de fragmentos. Los de Estados Unidos e Indias, Indias fueron en pájaros muy bajos que rápidamente decayera. Pero bueno, y en particular el chino que fue una barbaridad y que fue el primero. Estamos lanzando cosas desde el Sputnik en 1957 hasta 20. .000 satélites Esta es la cifra que manejamos: 20.000 satélites hemos puesto 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 describe un artículo preprint titulado 'Un castillo de Naipes' que plantea una pregunta hipotética: qué ocurriría si se dejara de gestionar el tráfico espacial y no hubiera vigilancia ni coordinación entre operadores de satélites.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #4tráfico espacial sin gestiónoperadores de satélites sin coordinaciónsarah tiele de princeton y columbiamegaconstelaciones frecuentes aproximaciones…Pues que se ha hecho eco de un artículo que se ha publicado, un preprint. Está publicado en el Archive el 10 de diciembre, todavía no ha pasado la revisión por pares; de hecho, se la voy a hacer yo ahora. Que se llama, como apuntabas, Un castillo de Naipes. Orbital, que empieza apuntando maneras. Dos puntos, frecuentes aproximaciones cercanas en las megaconstelaciones en las que los autores, Sara Tiele de Princeton y otros tres autores de Columbia y de la Universidad 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…
Juan Carlos Gil continúa explicando un experimento mental sobre la gestión del tráfico espacial, indicando que si no se interviene, dos satélites podrían colisionar en menos de tres días.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5colisión satélites en tres díasstarlink de spacex y megaconstelacionesriesgo y estrés en la órbitagestión del tráfico espacialchoque satélites en tres díasreloj del juicio final…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 espacial, el primer choque se podría producir en esto del tres días. Es una especie del reloj este del, ¿cómo se llamaba? ¿Del juicio final? ¿Se llamaba así? Eso que mide tiempo que falta para la medianoche, ¿no? Una metáfora, digamos, del nivel de estrés, en este caso, de la órbita. Bueno, pues en mi opinión hay que bajar muchísimo el volumen de esta alarma. Primero para hacernos una imagen un poco visual, porque a menudo se pinta, se ponen esas imágenes desde el espacio en el que se representan todos los satélites y se ve aquello que no…
Juan Carlos Gil explica la densidad del tráfico satelital en la órbita baja, indicando que aunque hay muchos objetos, la separación entre ellos es de unos 200 kilómetros y los satélites son del tamaño de un coche o autobús.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2tráfico satelital órbita bajaseparación entre satélites 200 kilómetrossatélites tamaño coche autobús…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…
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 #1 · Palabras #1satélites en planos orbitales definidosseparación entre satélites como perlasdesfase para máxima separaciónmodelo 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 abortadas…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 satélites se separan en fase, como las perlas de un collar. Los planos se cruzan típicamente cerca de los polos y además por allí los satélites no pasan a la vez por el mismo punto exacto sino que de nuevo están desfasados para conseguir que la separación entre ellos sea máxima. 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,…