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a Space Mission by D-Orbit   I

 Una volta lanciato nello spazio, un satellite continua a ruotare per decine di anni attorno alla terra. Ma una missione spaziale non dura mai così a lungo, e per questa ragione ci ritroviamo, dopo 60 anni di attività spaziali, con decine di migliaia di detriti con dimensioni comprese tra i pochi centimetri ai diversi metri. Questi detriti, che ruotano attorno alla terra per decenni, mettono in pericolo le attività dei satelliti attivi.

 

D-Sat è qui per cambiare le cose.

 

D-Sat è il primo satellite equipaggiato con un dispositivo dedicato all’esecuzione di una manovra per il rientro diretto e controllato. Grazie a D-Orbit Decommissioning Device (D3), una tecnologia sviluppata da D-Orbit per il mercato satellitare, D-Sat eseguirà una precisa manovra di rientro diretto e controllato che causerà il rientro del satellite in atmosfera in appena 30 minuti, causandone la disintegrazione al di sopra di aree non abitate.

Questa stessa tecnologia può essere dimensionata in modo da funzionare su satelliti più grandi, offrendo una maniera sicura e efficace per risolvere il problema dei detriti spaziali che offre agli operatori la possibilità di usare il combustibile interno per estendere la missione dei loro satelliti.

Per comprendere l’importanza di questa missione, è importante capire il problema dei detriti spaziali.​

D-Sat é uma missão espacial com foco na sustentabilidade. Devido a um inovador dispositivo de desativação, D-Sat é o primeiro satélite capaz de se remover de órbita, de uma forma direta e controlada, no fim da sua missão. Estamos a criar uma nova era no setor espacial, caraterizada por satélites de nova geração que deixam o espaço limpo no fim das suas missões ao invés de se transformarem em perigosos detritos espaciais.

A missão

Quando é lançado para o espaço, um satélite continua a girar em torno da Terra por dezenas de anos. Contudo, uma missão espacial não dura tanto tempo. É por esta razão que, depois de 60 anos de atividade espacial, nos deparamos com dezenas de milhares de detritos com dimensões que podem ir desde poucos centímetros até alguns metros. Estes detritos, que giram à volta da terra durante décadas, põem em perigo a atividade dos satélites ativos.  

D-Sat veio para mudar esta realidade. 

  

D-Sat é o primeiro satélite equipado com um dispositivo dedicado à execução de uma manobra de reentrada de forma direta e controlada. Por mérito do D-Orbit Decommissioning Device (D3), uma tecnologia desenvolvida pela D-Orbit para o mercado de satélites, D-Sat executará uma manobra precisa de reentrada direta e controlada que causará a reentrada do satélite na atmosfera em apenas 30 minutos, causando a sua desintegração sobre áreas inabitadas.

Esta tecnologia também pode ser redimensionada de forma a funcionar em grandes satélites, oferecendo um meio seguro e eficaz para resolver o problema dos detritos espaciais. Assim, os operadores de satélites têm a possibilidade de usar o combustível interno para estender a missão dos seus satélites.

Para compreender a importância desta missão, é relevante entender o problema dos detritos espaciais. 

Os detritos espaciais

A tecnologia espacial tem um impacto enorme na nossa vida quotidiana graças a aplicações como as telecomunicações, os sistemas de navegação por satélite, as previsões do tempo, a agricultura de precisão e os automóveis sem piloto. 

Este progresso tecnológico tem vindo a deixar em órbita uma população de destroços espaciais que incluem satélites, estágios de lançadores e outros objetos outrora lançados no decorrer de uma missão. A colisão de dois detritos a alta velocidade gera novos detritos, agravando o problema. Segundo a NASA, atualmente existem centenas de milhares de detritos de dimensões entre 1 e 10 cm. Estima-se que este número venha a crescer, a menos que nos proponhamos a reduzir a presença de satélites grandes em órbita. 

Ainda que não seja possível tomar grandes medidas no sentido de remover os detritos que estão atualmente em órbita, é possível melhorar este cenário seguindo um princípio muito simples: remover todos os objetos que lançamos em órbita no momento em que terminam a sua tarefa.​​

Para que este princípio se tornasse exequível, começámos a desenvolver um dispositivo com três principais características. Em primeiro lugar, deveria ser ligeiro e compacto, de modo a poder ser integrado ao interior das plataformas dos satélites existentes (com alterações mínimas). Em segundo lugar, queríamos um dispositivo que fosse capaz de executar uma manobra de reentrada direta e controlada. Por fim, o dispositivo teria que ser independente do sistema primário do satélite, de forma a poder executar a manobra de reentrada mesmo em caso de avaria/anomalia.​

Depois de meses de trabalho, desenvolvemos o D-Orbit Decommissioning Device (D3), um sistema propulsivo inteligente que pode ser dimensionado de forma a suportar as exigências de qualquer satélite. O seu motor a combustível sólido permite executar uma manobra de fim de vida do satélite de forma rápida e precisa. Por outro lado, o seu sistema independente de comunicação e controlo garante que o sistema possa ser controlado através da Terra, ainda que o satélite pare de funcionar ou tenha uma avaria. 

As experiências

A missão D-Sat tem um duplo objetivo final. Por um lado, é uma missão para testar e validar a nossa tecnologia de descomissionamento. Por outro lado, D-Sat abriga três experiências que por sua vez têm âmbitos de carater social e ambiental: SatAlert, Debris Collision Alerting System (DeCas) e Atmosphere Analyzer.

SatAlert é uma experiência desenvolvida em colaboração com o CNIT e a Università di Firenze no sentido de testar e validar o protocolo de emergência MAMES (Multiple Alert Message Encapsulation). Quando estiver em órbita, D-Sat irá recolher mensagens de emergência enviadas da estação da Terra, armazená-las a bordo e redistribui-las a entidades de segurança pública depois de ter recebido um comando específico nesse sentido. Esta experiência servirá para validar um típico cenário de emergência no qual as agências de defesa civil precisam de um sistema para fazer chegar instruções a áreas afetadas por desastres naturais e onde as infraestruturas terrestres deixaram de funcionar. 

Este tipo de cenário tem vindo a ser muito comum, dado a correlação estreita entre as alterações climáticas e os desastres naturais tais como furacões, incêndios florestais, tornados, chuvas torrenciais e alagamentos. SatAlert contribuirá fornecendo um instrumento que poderá, um dia, salvar milhares de vidas.

DeCas é uma experiência desenvolvida pela Aviosonic para estudar as dinâmicas de fragmentação de um satélite durante a sua reentrada. A experiência consiste numa espécie de “fragmento inteligente” que tem a capacidade de determinar a sua posição enquanto o satélite se desintegra. Durante a fase de reentrada, DeCas ativa-se automaticamente e começa a enviar informações sobre a sua posição. De futuro, este tipo de informações será recolhido através da estação da Terra e usada para calcular em tempo real as dinâmicas da distribuição de fragmentos. Assim, esta informação poderá ser distribuída a aviões que voem nas proximidades. Ao longo da missão orbital, D-Sat fará algumas simulações. Durante a reentrada, será efetuado um teste adequado ao campo desta tecnologia, que permitirá melhorar a segurança na fase de reentrada para as próximas gerações de veículos espaciais. 

Atmosphere Analyzer é uma experiência que pretende validar uma abordagem inovadora para amostragem da ionosfera. Durante a manobra de reentrada, D-Sat passará através de uma região da ionosfera entre os 80km e os 150km, recolhendo dados e transmitindo-os para a Terra. Até aos dias de hoje, esta região tem sido pouco investigada por se encontrar a uma altitude demasiado alta para os balões estratosféricos e demasiado baixa para os satélites. Quando a abordagem for validada, D-Orbit passará à planificação de uma missão especializada que usará uma variante desta abordagem, permitindo tirar amostras desta região da ionosfera até cinco vezes por dia durante quase um ano.