sábado, 22 de febrero de 2014

Observando el lanzamiento del Delta IV M+ con dos satélites GPS... a 12.500 Km de distancia!

Cees Bassa, experto observador y analista de satélites, calculó un día antes del lanzamiento la órbita de transferencia que debía hacer el cohete Delta 4 para llegar a MEO (Medium Earth Orbit), donde se encuentran los satélites GPS. Al hacerlo se dio cuenta de que pasaría cerca de Sudáfrica apenas 40 minutos después del lanzamiento, lugar en donde vive otro experto observador llamado Greg Roberts.
La órbita de búsqueda era la siguiente:

GPS2F-5 Pre-launch elset
1 84001U 14901A   14052.16343000 -.00000131  00000-0  00000+0 0    11
2 84001 043.3073 322.9734 6035451 202.3265 112.1288 04.01217858    05
Cees Bassa

Al retrasarse el lanzamiento hasta las 1:57 UTC por culpa de la radiación solar (la hora que se cerraba la ventana de lanzamiento), esta órbita no valía, y habia que cambiar la hora y la Ascension Recta del Nodo Ascendente (RAAN) para que estas órbitas fueran correctas.
Como no había tiempo, Greg utilizó otro método que algún día mencionaré, y dió en el clavo. El resultado, estas imágenes:
Foto tomada a las 2h. 30min. 59.060seg. UTC. Azimut 224º y 51º de elevación. 

Foto tomada a las 2h 35min. 33.692seg. UTC. Azimut 131º y 34º de elevación.

El tiempo de exposición es el mismo para ambas fotos, pero la línea que deja registrada el satélite se ve de diferentes longitudes. Esto ocurre porque en la segunda foto el satélite está mucho más lejos del observador y de altitud, haciendo un movimiento mas leve en el cielo.Como ejemplo, en la primera foto está a 1120 Km (al iniciar la foto) y en la segunda está a unos 2522 Km.

Una pena, porque el plan inicial era intentar observar al cohete en ignición, cosa que no ocurrió cuando sobrevolaba Sudáfrica:
Si nos fijamos en el Ground Track, en el punto 4 está el SECO 2 (Second Stage CutOff), y no volvería a entrar en ignición hasta el punto 5, o Second Reestart. En todo ese tiempo el motor del cohete no funciona, y es cuando pasa por Sudáfrica. La maniobra a MTO (MEO Transfer Orbit) ocurre entre los puntos 3 y 4 y la maniobra final para elevar el perigeo ocurre entre los puntos 5 y 6. Después de esto, se les deja a ambos satélites en su órbita más o menos operativa sin necesidad de que hagan grandes maniobras, para ahorrar combustible.

Ground Track usando la órbita de Cees. JSatTrack.

 Simulación 3D con datos orbitales (VSFT3D) (satflare.com)

3D (2) JSatTrack.
Simulaciones de la órbita de transferencia a MTO.


Con estas fotografías Greg ha conseguido observaciones numéricas, y con ellas Cees, aprobechando la excelente precision que tenía la órbita de búsqueda (comparado con las observaciones reales), ha calculado la siguiente órbita:

GPS2F-5 FIT
1 84001U 14901A 14052.17662093 .00000000 00000-0 00000-0 0 07
2 84002 43.3073 327.7364 6035451 202.3265 112.1288 4.01217858 01

Cees Bassa

Esto nos da la siguiente simulación, muy parecida a la anterior:

Ground Track (JSatTrack). Nótese el gran parecido a la foto del Kit de lanzamiento de ULA.

 Simulación 3D. El lanzamiento ocurre unos 30-40 minutos antes. Se ve pasando cerca de Sudáfrica

Esta es quizás la mas interesante de las tres. Se ve pasando cerca de Sudáfrica, pero a la vez he adjuntado la posición que tendría si se hubiese lanzado en la apertura de lanzamiento. La pequeña diferencia en trayectoria es porque la segunda órbita es mas precisa porque está basada en la primera órbita mas las observaciones de Greg.

Órbitas y imágenes publicadas con permiso de Greg y Cees, a los cuales les agradezco enormemente los datos que me han enviado.

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