Nel pomeriggio del 10 febbraio, 2009, il satellite per comunicazioni operative Iridium 33 si è scontrato con l'obsoleto satellite per comunicazioni Cosmos 2251 sulla Siberia ad un'altitudine di circa 800 chilometri. La collisione è avvenuta a una velocità di 11,7 chilometri al secondo e ha prodotto una nuvola di oltre 2, 000 pezzi di detriti più grandi di dieci centimetri. Questi detriti si sono diffusi su una vasta area in pochi mesi e da allora hanno minacciato di scontrarsi con altri satelliti operativi. Questo evento è stato un campanello d'allarme per tutti gli operatori satellitari, ma anche per i politici. "Il problema dei cosiddetti detriti spaziali - oggetti artificiali in disuso nello spazio - ha assunto una nuova dimensione, "dice il professor Thomas Schildknecht, capo dell'Osservatorio di Zimmerwald e vicedirettore dell'Istituto di astronomia dell'Università di Berna.

Lo spazio vicino alla Terra si sta restringendo

In alcune regioni orbitali, il rischio di collisioni è già così alto che i satelliti attivi devono eseguire regolarmente manovre per evitare detriti. L'Agenzia spaziale europea ESA elabora migliaia di avvisi di collisione per satellite all'anno per la sua flotta di satelliti ed esegue decine di manovre all'anno. Nella maggior parte dei casi, il potenziale partner di collisione è uno di circa 20, 000 oggetti detriti spaziali conosciuti. "Sfortunatamente, le orbite di questi satelliti in disuso, gli stadi superiori del lanciatore o i frammenti di collisioni ed esplosioni non sono noti con sufficiente precisione, cioè solo a poche centinaia di metri, " spiega Schildknecht. È quindi spesso impossibile decidere se una manovra evasiva, che è molto costoso in ogni caso, è addirittura necessario e riduce davvero il rischio.

Orbite precise grazie alle misurazioni laser della distanza

La misurazione delle distanze da tali oggetti utilizzando il metodo di rilevamento laser satellitare è una tecnologia efficace per migliorare la precisione della traiettoria a pochi metri. "Da anni utilizziamo la tecnologia dell'Osservatorio di Zimmerwald per misurare oggetti dotati di speciali retroriflettori laser. Solo pochi osservatori in tutto il mondo sono riusciti a determinare le distanze dai detriti spaziali utilizzando speciali, laser potenti fino ad oggi, " Continua Schildknecht. Anche queste misurazioni in precedenza erano possibili solo di notte.

La svolta:osservazioni diurne utilizzando un laser geodetico

Il 24 giugno, 2020, I ricercatori dell'Università di Berna sono riusciti per la prima volta a effettuare osservazioni diurne di detriti spaziali utilizzando un laser geodetico presso la Swiss Optical Ground Station e l'Osservatorio di geodinamica Zimmerwald. I sistemi laser geodetici sono almeno un ordine di grandezza meno potenti dei laser per detriti spaziali altamente specializzati. Inoltre, il rilevamento dei singoli fotoni laser riflessi diffusamente dagli oggetti detriti spaziali nell'inondazione dei fotoni di sfondo del cielo luminoso diurno rappresenta una sfida particolare. Il successo all'Osservatorio di Zimmerwald è stato possibile solo grazie alla combinazione del tracciamento attivo dei detriti utilizzando una fotocamera scientifica CMOS ad alta sensibilità con elaborazione delle immagini in tempo reale e un filtro digitale in tempo reale per rilevare i fotoni riflessi dall'oggetto.

Thomas Schildknecht commenta in proposito:"La possibilità di osservare durante il giorno permette di moltiplicare il numero di misure. Esiste un'intera rete di stazioni con laser geodetici, che in futuro potrebbe aiutare a costruire un catalogo orbitale di detriti spaziali altamente preciso. Orbite più precise saranno essenziali in futuro per evitare collisioni e migliorare la sicurezza e la sostenibilità nello spazio".