Nuevos avances en la medición del arrastre atmosférico para predecir trayectorias de satélites

Un paso adelante para la predicción de órbitas satelitales

En la órbita terrestre baja (generalmente por debajo de los 700 kilómetros de altitud), el arrastre atmosférico se convierte en el principal factor de incertidumbre al calcular las trayectorias de los satélites. Estos errores de predicción surgen, en gran medida, por las limitaciones de los modelos actuales para estimar la densidad de la termosfera, una capa superior de la atmósfera.

Un método revolucionario basado en tasas de disipación energética

Investigadores liderados por S. Mutschler han presentado un nuevo enfoque para medir la densidad atmosférica a lo largo de la trayectoria de un satélite individual. La técnica utiliza las Tasas de Disipación Energética (EDRs), que permiten obtener datos precisos sobre las variaciones en la densidad termosférica y su respuesta a fenómenos como las tormentas geomagnéticas.

Estas mediciones, obtenidas a partir de un solo satélite, ofrecen información valiosa para mejorar la caracterización de la atmósfera superior y, en consecuencia, la exactitud de las predicciones orbitales. Según los autores, la incorporación de estos datos podría reducir significativamente los errores en los modelos tradicionales.

Comparación con datos existentes

En un estudio publicado en AGU Advances, los investigadores compararon los resultados del método EDR con las estimaciones de densidad proporcionadas por los satélites Swarm-A y Swarm-C. Los datos obtenidos por el satélite Kosmos 1508 (representados en el eje derecho del gráfico) mostraron una correlación más precisa con las condiciones reales de la termosfera, especialmente durante eventos de alta actividad geomagnética.

Impacto en la precisión orbital y futuras aplicaciones

La mejora en la estimación de la densidad atmosférica no solo beneficia a la predicción de trayectorias satelitales, sino que también tiene implicaciones en la planificación de misiones espaciales, la gestión del tráfico orbital y la mitigación de riesgos de colisiones. Además, este avance podría ser clave para entender mejor cómo la actividad solar afecta a la atmósfera terrestre.

Los autores destacan que, aunque el método aún está en fase inicial, los resultados obtenidos durante tormentas geomagnéticas severas son prometedores. El estudio, titulado First results of a new inversion tool for thermospheric neutral mass density computations during severe geomagnetic storms, ha sido publicado en la revista AGU Advances.

«La incorporación de estas observaciones puede contribuir a mejorar la exactitud de las predicciones orbitales y a entender mejor la respuesta de la atmósfera superior a perturbaciones solares».

Detalles del estudio

• Autores principales: S. Mutschler, M. Pilinski, E. Zesta, D. M. Oliveira, K. Delano, K. Garcia-Sage, W. K. Tobiska
• Revista: AGU Advances, volumen 7, e2025AV002079
• DOI: 10.1029/2025AV002079
• Licencia: CC BY-NC-ND 3.0