Πρόβλεψη της τοποθεσίας συντριβής για το Tiangong-1

Οι αστρονόμοι μπόρεσαν να υπολογίσουν με ακρίβεια την κίνηση ορισμένων διαστημικών αντικειμένων (πλανήτες, αστέρια), για να πουν πότε και πού θα βρίσκονται με μεγάλη ακρίβεια. Είναι ενδιαφέρον ότι κοντά στη Γη, η ακριβής πρόσκρουση του Tiangong-1 διαστημικός σταθμός είναι δύσκολο να υπολογιστεί. Τους τελευταίους μήνες, οι αστρονόμοι έκαναν υπολογισμούς, προβλέψεις και ακολούθησαν το Tiangong-1 τροχιά.

Ας δούμε πώς ξεκίνησε:

• Η Κίνα ξεκίνησε το Shenzhou-1 διαστημόπλοιο το 1999 και το 2003 το Shenzhou-5 διαστημόπλοιο στο ταϊκοναύτη Yang Liwei, κάνοντας την Κίνα την τρίτη χώρα στον κόσμο που έγινε επιτυχημένο διαστημικό πρόγραμμα.
• Το 1992, η Κίνα άρχισε να κατασκευάζει το πρώτο της πρόγραμμα διαστημικού σταθμού – το πρόγραμμα Tiangong , ανεξάρτητα από άλλες διεθνείς χώρες.
• Η Κίνα κυκλοφόρησε το Tiangong-1 διαστημικός σταθμός, το πρώτο του διαστημικό εργαστήριο (όχημα στόχος, τεχνολογία ελλιμενισμού) στις 29 Σεπτεμβρίου 2011. Tiangong-2 το δεύτερο προηγμένο διαστημικό εργαστήριο εκτοξεύτηκε στις 15 Σεπτεμβρίου 2016. Στο μέλλον, ο τρίτος διαστημικός σταθμός Tiangong-3 θα συνεχίσει να διευρύνει αυτές τις νέες τεχνολογίες.

Δορυφόρος Tiangong-1 είναι τόσο μεγάλο όσο ένα σχολικό λεωφορείο (8506 κιλά) έχει μήκος 10,4 μέτρα και μέγιστη διάμετρο 3,4 μέτρα. Διαθέτει δύο ενότητες:έναν πόρο και μια πειραματική ενότητα με ενεργό όγκο 15 m.

Μετά το κινεζικό διαστημικό έργο, το Tiangong-1 ο διαστημικός σταθμός (βλ. Εικ. 1) θα έπρεπε να επιστρέψει στη γη το 2013, αλλά παρέμεινε ενεργός μέχρι το 2016. Ερασιτέχνες αστρονόμοι έδωσαν σήμα το 2016 ότι Tiangong-1 δεν ήταν υπό έλεγχο. Τον Σεπτέμβριο του 2016, οι Κινέζοι παραδέχτηκαν ότι είχαν χάσει την επαφή μαζί του και προέβλεψαν Tiangong-1 θα έπεφτε στη Γη το 2018. Τον Ιανουάριο του 2018 μετά το Reuters, οι Κινέζοι είπαν ότι έχουν τον έλεγχό τους.

Tiangong-1 (NORAD 37820 ) περιφέρεται από τα δυτικά προς τα ανατολικά, χρειάζονται περίπου 4 λεπτά για να διασχίσει τον ουρανό. Από τη Ρουμανία, θα δούμε την κίνηση του Tiangong-1 δορυφόρος σε χαμηλό υψόμετρο το βράδυ στις αρχές Μαρτίου (μέγεθος 1,6). Η παρατήρηση του Tiangong-1 θα έχει ενδιαφέρον την επόμενη περίοδο, ειδικά η επανείσοδος, αν μπορούμε να προλάβουμε τη στιγμή.

Μελετήσαμε την κίνηση του Tiangong-1 δορυφόρος αριθμητικά χρησιμοποιώντας τις απλούστερες εξισώσεις κίνησης υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής οπισθέλκουσας και της επίδρασης της επιμήκυνσης της Γης.

Η κίνηση του δορυφόρου υπό τις ενέργειες διαφόρων δυνάμεων ταιριάζει με την τροχιά του. Η πιο σημαντική διαταρακτική δύναμη είναι η βαρύτητα, η έλξη της Γης. Άλλες διαταραχές σε έναν τεχνητό δορυφόρο μπορεί να είναι η επίδραση της ηλιακής και σεληνιακής έλξης, η επίδραση της πίεσης της ηλιακής ακτινοβολίας, η επίδραση του μαγνητικού πεδίου της Γης, η επίδραση του ηλεκτροστατικού πεδίου που υπάρχει στην ιονόσφαιρα, η επίδραση της ανακλώμενης ακτινοβολίας από τη Γη, τις συγκρούσεις με μικρομετεωρίτες, το φαινόμενο της σχετικότητας κ.λπ.

Η παρουσιαζόμενη απλοποιημένη αριθμητική μέθοδος είναι πολύ χρήσιμη για να κατανοήσουμε πώς πραγματοποιήθηκαν οι διαταραχές τροχιάς. Αριθμητικά αποτελέσματα απεικόνισαν την προσομοίωση της κίνησης του δορυφόρου μέχρι την επανείσοδο του δορυφόρου (Εικ. 2). Οι δορυφόροι σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη αντιμετωπίζουν τροχιακή αποσύνθεση, η αλληλεπίδρασή τους με την ατμόσφαιρα καθορίζει τη φυσική διάρκεια ζωής τους. Επομένως, η πρόβλεψη του Tiangong-1 ο χρόνος επανεισόδου του διαστημικού σταθμού και η τοποθεσία είναι δύσκολη. Η πρόβλεψη τέτοιων χρόνων ζωής ή μια ημερομηνία επανεισόδου παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τους δορυφορικούς παρατηρητές.

Στο Σχ. 3, μπορεί κανείς να δει τη διακύμανση της απόστασης ακτίνας σε μεγάμετρο σε σχέση με το χρόνο (λεπτά). Η απόσταση του περιγείου μειώνεται από περίπου 260 km στα μέσα Φεβρουαρίου σε περίπου 245 km στα τέλη Φεβρουαρίου. Η διερεύνηση των επανεισόδου άλλων δορυφόρων αποκαλύπτει ότι ο στόχος υψόμετρου του περιγείου κατά την επανείσοδο είναι περίπου 100-150 km. Όταν ένας δορυφόρος φτάσει σε αυτό το υψόμετρο στόχο, τότε μετά από 600-1000 δευτερόλεπτα θα συγκρουστεί με τη Γη. Η στιγμή εξαρτάται επίσης από τις τοπικές συνθήκες (ατμόσφαιρα, υψόμετρο εδάφους, κ.λπ.).

Το Tiangong-1 ο διαστημικός σταθμός (διαστημικά συντρίμμια) θα εισέλθει ξανά κάπου μεταξύ 43 βόρειου και 43 νότιου γεωγραφικού πλάτους (δείτε εδώ). Χρησιμοποιώντας δεδομένα στοιχείων δύο γραμμών (παρέχονται από τον Dr. T.S. Kelso) και τον αριθμητικό ολοκληρωτή μας μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι το Tiangong-1 η επανείσοδος μπορεί να γίνει γύρω στα τέλη Μαρτίου ή στις αρχές Απριλίου 2018.

Αυτή η έρευνα περιγράφηκε στο άρθρο με τίτλο ANALYSIS AND PREDICTION OF TIANGONG-1 REENTRY, που δημοσιεύτηκε στο Romanian Astronomical Journal. Επικεφαλής αυτής της εργασίας ήταν ο Iharka Szücs-Csillik από το Αστρονομικό Ινστιτούτο της Ρουμανικής Ακαδημίας, Cluj-Napoca.