Ferrari spadło z nieba - jak umiera satelita GOCE

Ten miesiąc na moim blogu miał należeć do komet i przede wszystkim najbardziej oczekiwanej bohaterki tego roku - C/2012 S1 (ISON). Nie mogłem jednak nie wspomnieć o innym wydarzeniu, które miało miejsce dzisiejszej nocy na orbicie okołoziemskiej.

Pierwsze niepokojące informacje na temat GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) pojawiły się w październiku, kiedy Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła, że satelicie skończyło się paliwo. GOCE okrążał Ziemię po niskiej orbicie okołobiegunowej, niemalże dotykając ziemskiej atmosfery. Kiedy jeszcze funkcjonował normalnie, znajdował się na wysokości ok. 250 km nad Ziemią, gdzie już mogą dawać się we znaki wpływy atmosfery naszej planety. Dlatego nadano satelicie bardzo dopracowany aerodynamicznie kształt, umożliwiający poruszanie się tak nisko bez oporów powietrza. Stąd pochodzi jego przydomek "kosmiczne Ferrari".

Satelita zajmował się badaniem zmienności grawitacji Ziemi - jej odstępstw od średniej wartości "g" na różnych obszarach globu. Po starcie w 2009 r. nakierowano go na tak niską orbitę, aby możliwie bardzo zwiększyć wpływ grawitacji, dzięki czemu można było przeprowadzić bardziej szczegółowe badania.

Początkowo prognozowano, że deorbitacja GOCE nastąpi po 2 tygodniach od wyczerpania paliwa. Stało się jednak inaczej i europejski satelita wytrzymał jeszcze jeden tydzień dłużej. Wczoraj (10.11) było już niemal pewne, że wydarzenie to przebiegnie w ciągu najbliższych 24 godzin. Wraz z wieloma innymi miłośnikami astronomii z Polski, wyczekiwaliśmy na najnowsze informacje o GOCE publikowane systematycznie przez ESA i śledziliśmy jego trajektorię na żywo na stronie satflare.com. Kolejne połączenia radiowe z satelitą dawały obraz bliskiej katastrofy. Z każdym nowym komunikatem dowiadywaliśmy się, że temperatura na statku rośnie - o godz. 18 było to ok. 45°C, 1,5 h później już 50°C, o 22:30 temperatura głównego komputera wzrosła do niecałych 65°C i rosła nadal... Ostatni możliwy do obserwacji z Polski przelot satelity miał miejsce ok. 18:20. Jednakże w wielu miejscach kraju pogoda nie stwarzała odpowiednich warunków.

Bardziej nerwowo działo się około północy. O 23:42 ESA po raz ostatni nawiązała kontakt radiowy z satelitą. Temperatura głównego komputera wynosiła wówczas 80°C, a baterii 84°C. Wtedy było już pewne, że koniec satelity jest kwestią kilkudziesięciu minut. Wraz ze wzrostem temperatury, satelita znajdował się coraz niżej. Mimo, że oficjalny komunikat Europejskiej Agencji Kosmicznej przewidywał deorbitację satelity w oknie czasowym 23:30-1:30, wielu miłośników astronomii przygotowywało się na kolejny przelot satelity nad Polską, który miał nastąpić około 7:40 rano. 

Po tej linii poruszałby się GOCE na niebie w trakcie przelotu nad Warszawą
Źródło: Limax7 z Astropolis.pl

GOCE miał wówczas osiągnąć jasność nawet 1 mag, a więc powinien być bardzo dobrze widoczny gołym okiem. Tak naprawdę zgodnie z informacjami, które do nas napływały wczoraj wieczorem, prawdopodobieństwo, że satelita przetrwa do czasu porannego przelotu nad Polską, były zerowe. 

Źródło: satflare.com

Gdyby jednak doszło do przelotu, mielibyśmy bardzo korzystne warunki do jego obserwacji - GOCE przelatywałby bowiem przez środek Polski, dzięki czemu byłby widoczny na niebie z całego terytorium kraju. 

Po informacji podanej przez ESA, że kontakt nawiązany o 23:42 był ostatnią udaną próbą łączności z GOCE, już z całą pewnością dowiedzieliśmy się, że szanse na przetrwanie satelity do godz. 7 rano, są praktycznie żadne. Po północy pozostawały już tylko raporty z obserwatoriów naziemnych, dotyczące wysokości statku nad Ziemią. Na forach astronomicznych i na facebooku wyczekiwaliśmy kolejnych informacji o satelicie, jednak kiedy wybiła godzina 1:30, kończąca zakładane przez ESA okienko deorbitacji (okres, w którym powinna nastąpić deorbitacja), byliśmy już przekonani, że GOCE właśnie skończył swoją misję, lecz na oficjalne komunikaty należało jeszcze poczekać. Postanowiłem pójść spać po 2 w nocy i nastawiłem budzik na 7:30 - już bardzo nieprawdopodobny możliwy przelot satelity nad Polską. Budząc się rano, zobaczyłem, że niebo szczelnie pokrywają chmury, więc nie ma szans na jakiekolwiek obserwacje, jeśli nawet satelita przetrwał.

Później dopiero przeczytałem oficjalne informacje...

O 2:45 ESA informowało o zniszczeniu GOCE w atmosferze, jednak brak było jakichkolwiek szczegółowych danych co do czasu i miejsca zdarzenia. W końcu o 3:30 pojawił się komunikat o spadku satelity około godziny 1:00 w trakcie przebywania przez orbitę nad Syberią, Pacyfikiem, Oceanem Indyjskim oraz Antarktydą. Była to bardzo zachowawcza informacja ze strony agencji, bowiem wciąż nie uzyskaliśmy z niej informacji o miejscu zdarzenia,  a podane krainy geograficzne były po prostu rejonami, które minął satelita w trakcie swojego ostatniego okrążenia Ziemi. 

Na Astropolis.pl przewidywaliśmy, że GOCE spadnie raczej w okolicach Kolumbii ok. godz. 1:30, kiedy nastąpi jego prawdopodobnie ostatnie zbliżenie do Ziemi w trakcie perygeum. Jednakże Space-Track.org podało dokładniejsze informacje, z których wynika, że do zniszczenia doszło o godzinie 1:16, czyli w momencie kiedy satelita znajdował się w okolicach wybrzeży Argentyny.

Miejsce zniszczenia GOCE
Źródło: satflare.com

Wciąż czekamy na bardziej szczegółowe oficjalne komunikaty ESA oraz raporty o możliwym zaobserwowaniu tego zjawiska przez mieszkańców południowych krańców Ameryki Południowej.
Już od dawna prognozuje się, że ważący 1100 kg satelita nie mógł w całości spalić się w atmosferze i ok. 25% szczątków powinno spaść na Ziemię. Jak na razie nie mamy żadnych informacji na ten temat, a pozostałości po satelicie można by szukać w okolicach Przylądka Horn.

Zdjęcie spalającego się w atmosferze GOCE przez Billa Chatera
Źródło: Bill Chater @ twitter.com

Aktualizacja: Spalający się satelita GOCE został uwieczniony przez Billa Chatera w okolicach Przylądka Horn - mamy więc potwierdzone miejsce i czas upadku satelity.