L'Università di Manchester sta conducendo un progetto multimilionario per sviluppare satelliti che orbiteranno molto più vicino alla Terra, rendendoli più piccoli, più economico, aiutando a schivare i detriti spaziali e migliorando la qualità delle immagini che possono inviare indietro.

I satelliti di telerilevamento operano attualmente a circa 500-800 km sopra la Terra, sopra l'atmosfera residua che esiste a quote più basse. Ma questo significa che le osservazioni del suolo devono avvenire anche su questo intervallo, o limitando la risoluzione o richiedendo l'uso di grandi telescopi.

La sovvenzione di 5,7 milioni di euro del fondo Horizon 2020 dell'Unione europea consentirà al team di ricerca di progettare nuove tecnologie per costruire satelliti in grado di operare a 200-450 km sopra la superficie terrestre, più in basso della stazione spaziale internazionale.

Dottor Peter Roberts, Coordinatore Scientifico del progetto, ha dichiarato:"I satelliti di telerilevamento sono ampiamente utilizzati per ottenere immagini per usi ambientali e di sicurezza come la gestione dei terreni agricoli, sorveglianza marittima e gestione dei disastri".

"Se siamo in grado di avvicinare i satelliti alla Terra, possiamo ottenere gli stessi dati utilizzando telescopi più piccoli, o sistemi radar più piccoli e meno potenti, tutto ciò riduce la massa e il costo del satellite. Ma ci sono anche molte sfide tecniche che fino ad ora sono state troppo grandi da superare. Questa ricerca affronta il problema su diversi fronti".

Un problema è che l'atmosfera è più densa quanto più i satelliti si avvicinano alla Terra. Ciò significa che la resistenza deve essere ridotta al minimo e contrastata. Per fare questo, il team svilupperà materiali avanzati e li testerà in una nuova "galleria del vento" che imita la composizione, densità e velocità dell'atmosfera vista da un satellite a queste altitudini. Ciò consentirà al team di testare come i materiali interagiscono con i singoli atomi di ossigeno e altri elementi nell'atmosfera a velocità fino a 8 km al secondo. L'obiettivo finale è essere in grado di utilizzare questi materiali per ottimizzare i satelliti.

Testeranno anche i materiali su un vero satellite lanciato in queste orbite inferiori. Il satellite dimostrerà anche come il flusso atmosferico può essere utilizzato per controllare l'orientamento del satellite, proprio come fa un aereo a quote più basse.

Inoltre, il team svilupperà sistemi di propulsione elettrica sperimentali che utilizzano l'atmosfera residua come propellente. Questo approccio ha il potenziale per mantenere i satelliti in orbita indefinitamente nonostante la resistenza che agisce su di loro. Però, significa anche che i satelliti rientreranno rapidamente quando avranno raggiunto la fine della loro missione, evitando i problemi di detriti spaziali riscontrati ad altitudini più elevate.

Tutti questi sviluppi tecnologici saranno trasformati in nuovi modelli ingegneristici e commerciali che identificano come sarebbero i futuri satelliti di telerilevamento in orbita terrestre molto bassa e come funzionerebbero. Il progetto traccerà anche il percorso per lo sfruttamento futuro dei concetti sviluppati.