Meteosat-7, Il più antico satellite meteorologico operativo di EUMETSAT, domani inizia il suo ultimo viaggio verso la grande orbita del cimitero nel cielo.

Dopo quasi 20 anni di servizio - un'impresa notevole, data la sua durata prevista di cinque anni, saranno effettuate una serie di manovre per portare il satellite fuori dalla sua attuale orbita geostazionaria, 36, 000 km sopra la Terra, al suo nuovo e definitivo luogo di riposo.

Così, cos'è "l'orbita del cimitero, " perché ne abbiamo bisogno e come ci arriverà Meteosat-7?

La crescita della popolazione porta a timori per la salute e la sicurezza

Oggi, migliaia di satelliti volano su vari tipi di orbite attorno alla Terra.

Poiché i satelliti hanno una durata di vita limitata, occorre prestare attenzione per garantire che i veicoli spaziali che non sono più operativi e in grado di essere controllati dalla Terra non rappresentino alcun rischio per gli altri che condividono lo stesso spazio.

Satelliti a bassa orbita terrestre, come il veicolo spaziale Metop di EUMETSAT, che orbitano attorno al pianeta ad un'altitudine di 817 km su un percorso che li porta sopra i poli - sono oggi tenuti a riservare abbastanza carburante alla fine del loro servizio per consentire agli operatori di manovrarli su un'orbita più bassa che li farà rientrare e bruciare nell'atmosfera terrestre entro 25 anni.

Però, come ha spiegato Milan Klinc, ingegnere delle dinamiche di volo di EUMETSAT, questo è uno scenario impossibile di fine vita per i satelliti geostazionari, come Meteosat-7 e i più moderni Meteosat Second Generation Satellites (MSG), orbitando attorno alla Terra ad un'altitudine di 36, 000 km.

"Nessun satellite può tornare nell'atmosfera terrestre da lì, " ha detto Klin.

"Ci vorrebbe il satellite per trasportare troppo propellente - sarebbe troppo pesante.

"Il meglio che possono fare è aumentare chiaramente l'altitudine del satellite".

Proteggere la regione dell'orbita geostazionaria

L'"orbita del cimitero" non è un'orbita reale ma, piuttosto, una regione, dove i vecchi satelliti non rappresenteranno una minaccia per quelli ancora in servizio. Questa regione protetta è stata posta ad un'altitudine geostazionaria (36, 000 km) più 200 km, Klin ha spiegato.

Inizialmente, questa soluzione è stata raggiunta di comune accordo tra varie agenzie spaziali. Però, è diventato più formale attraverso una raccomandazione dell'Inter-Agency Space Debris Coordinating Committee (IADC), che è internazionale, forum governativo che coordina le attività relative ai problemi dei detriti spaziali artificiali e naturali.

Ora, esiste uno standard dell'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) relativo alla mitigazione dei detriti spaziali che deve essere seguito.

"Devi prendere di mira, con il 90% di probabilità, che cancellerai questa regione di oltre 200 km, " ha detto Klin.

"Molto probabilmente raggiungeremo da 500 a 600 km sopra la regione geostazionaria protetta con Meteosat-7".

Una volta che il satellite ha raggiunto una distanza di sicurezza dalla regione geostazionaria protetta, saranno adottate misure preventive per ridurre al minimo il rischio di rottura del satellite in futuro.

Queste misure includono:l'esaurimento il più possibile di tutto il propellente residuo e il gas di pressurizzazione ancora contenuti nel sistema del serbatoio, scaricare e scollegare le batterie, sparando dispositivi pirotecnici ridondanti e spegnendo quasi tutte le apparecchiature a bordo.

Arrivarci

Per raggiungere questa orbita cimiteriale, Meteosat-7 subirà una serie di "manovre di masterizzazione, "ogni mezza orbita, per aumentare gradualmente la sua altitudine.

"L'abbiamo progettato in modo che dopo la masterizzazione numero tre, avremo sgomberato la regione protetta, " dice Klin.

"Abbiamo lasciato un margine di incertezza e continueremo a manovrare più in alto, con un massimo di nove manovre di bruciatura."

Meteosat-7 è un satellite rotante, che gira 100 volte al minuto. Nello stesso momento in cui viene ri-orbitato, il satellite ridurrà la sua velocità di rotazione, selezionando accuratamente quale propulsore utilizzare nelle manovre orbitali.

A Klinc va il merito di aver proposto per la prima volta questa tecnica per i satelliti Meteosat. È stato utilizzato con successo con Meteosat-5, che è stato ritirato nell'orbita del cimitero nel 2007, e Meteosat-6, nel 2011. In entrambi i casi, è stata ottenuta una significativa riduzione della velocità di rotazione finale del satellite senza alcun costo aggiuntivo di carburante.

Ciò è necessario per ridurre i carichi centrifughi sulla struttura del satellite e garantire che se, Per esempio, dopo 100 anni nell'orbita del cimitero, un pezzo del satellite dovesse staccarsi, non verrebbe ricacciato nella regione geostazionaria protetta dalla rotazione del veicolo spaziale.

Un ultimo luogo di riposo?

Quindi "l'orbita del cimitero" non è realmente un'orbita e il termine è potenzialmente fuorviante anche sotto un altro aspetto.

Un giorno, potrebbe rivelarsi non essere l'ultimo luogo di riposo per i vecchi satelliti, ha detto Klin.

Il numero di satelliti nell'orbita del cimitero è probabilmente già nell'ordine delle centinaia e, con più nuovi veicoli spaziali lanciati ogni anno, questa regione potrebbe anche diventare troppo affollata.

"I detriti spaziali sono un grosso problema, " ha detto Klin.

"Riconosciamo che l'orbita del cimitero può essere solo una soluzione temporanea.

"Siamo solo all'inizio, fasi teoriche al momento, ma dobbiamo cercare una soluzione permanente che comporti la rimozione o la raccolta dei vecchi satelliti".

Informazioni su Meteosat-7

Il programma Meteosat è stato riconosciuto come un importante successo europeo nella Strategia spaziale per l'Europa approvata dalla CE nell'ottobre 2016.

Meteosat-7 è stato lanciato il 2 settembre 1997 ed è stato l'ultimo della prima generazione di satelliti Meteosat.

I satelliti Meteosat di prima generazione avevano una durata prevista di cinque anni. Il fatto che Meteosat-7 abbia continuato a fornire dati e immagini che aiutano a salvare vite e proprietà e a prevenire perdite economiche per quasi 20 anni è testimonianza di un design robusto e di operazioni di volo prudenti.

Dopo la sua fase di lancio e messa in servizio, Meteosat-7 era di stanza a 0° di longitudine, fino al passaggio a 57 ° E nel 2006 per sostituire Meteosat-5 nella fornitura del servizio di copertura dei dati dell'Oceano Indiano (IODC). Per allora, I satelliti MSG avevano rilevato il servizio 0°.

Meteosat-7 è in fase di smantellamento e spegnimento, mettere fine a una missione di grande successo. Essendo l'ultimo della serie di prima generazione, questo segnerà anche la fine dei 40 anni di storia di quello che è stato il primo sistema satellitare meteorologico europeo in orbita geosincrona.

Meteosat-8, Il primo satellite MSG di EUMETSAT, l'anno scorso è stato spostato a 41,5°E per prendere il posto di Meteosat-7, fornendo copertura IODC in un accordo multi-partner con l'India, Satelliti geostazionari cinesi e giapponesi.