Computation of Artificial Meteors Trajectory and Ablation

Abstract

Este trabajo ha sido motivado por la falta de datos meteoríticos, lo cual dificulta la determinación de la masa y composición de los meteoritos naturales. Para avanzar en el conocimiento de la ciencia de los meteoritos, la startup japonesa ALE Co. Ltd. (que significa Astro Live Experiences) diseñó cientos de partículas de 1 cm de diámetro compuestas de materiales representativos de meteoritos naturales, las cuales serán liberadas a una altitud de 300 km por una carga útil original en 2023. Durante la entrada, la luz emitida por las partículas será analizada por espectrómetros y cámaras en tierra para caracterizar las propiedades térmicas y ópticas de los materiales. Este artículo lleva a cabo un análisis de sensibilidad y tiene como objetivo discutir los parámetros de modelado que predicen la desintegración completa de las partículas antes de tocar el suelo. Este trabajo presenta los esfuerzos realizados para calcular la trayectoria de los meteoritos artificiales durante su entrada en la atmósfera terrestre. Se modelaron diversos materiales representativos de los meteoritos naturales y su respuesta térmica. La trayectoria de los meteoritos artificiales se calculó resolviendo la ecuación de movimiento que incluye la conservación de masa. La influencia del coeficiente de arrastre, el coeficiente de transferencia de calor y los parámetros geométricos se evaluó mediante el análisis estadístico de Muestreo en Cuadrícula y simulaciones de Monte Carlo. Se demostró que tienen un efecto considerable en la trayectoria, pérdida de masa, latitud y altitud de la desaparición. Los cálculos demuestran la completa desintegración del meteorito artificial por encima de los 60 km, lo cual cumple con las regulaciones internacionales de seguridad.