Rappresentazione artistica di tutta la spazzatura spaziale nell'orbita terrestre. Credito:NASA
Lo scorso weekend, molta attenzione è stata concentrata sulla stazione spaziale Tiangong-1. Per un po 'di tempo, agenzie spaziali e localizzatori satellitari di tutto il mondo avevano previsto quando questa stazione sarebbe caduta sulla Terra. E ora che è atterrato sano e salvo nell'Oceano Pacifico, molte persone tirano un sospiro di sollievo. Anche se c'erano poche possibilità che qualche detrito cadesse sulla Terra, la semplice possibilità che qualcuno potesse causare la sua parte di ansia.
Abbastanza interessante, le preoccupazioni su come e quando Tiangong-1 sarebbe caduto sulla Terra hanno contribuito a portare in prospettiva il problema più ampio dei detriti orbitali e del rientro. Secondo la SDO, in media, circa 100 tonnellate di spazzatura spaziale bruciano nell'atmosfera terrestre ogni anno. Il monitoraggio di questi rientri e l'avvertimento del pubblico sui possibili pericoli è diventato un lavoro di routine per gli esperti di detriti spaziali.
Questa spazzatura prende la forma di satelliti defunti, astronave incontrollata, gli stadi superiori dei razzi esauriti, e vari oggetti scartati (come le coperture del carico utile). Col tempo, questi detriti vengono rallentati dall'atmosfera superiore della Terra e poi soccombono all'attrazione gravitazionale terrestre. Quando si tratta di oggetti più grandi, alcuni pezzi sopravvivono al processo di rientro infuocato e raggiungono la superficie.
Nella maggior parte dei casi, questi detriti cadono nell'oceano o atterrano da qualche parte lontano dall'insediamento umano. Mentre è ancora in orbita, questi oggetti sono tracciati da una rete radar militare statunitense, l'Ufficio Detriti Spaziali dell'ESA, e altre agenzie e localizzatori satellitari indipendenti. Queste informazioni vengono condivise per garantire che i margini di errore possano essere ridotti al minimo e le finestre di rientro previste possano essere mantenute ristrette.
Immagini radar acquisite dal sistema Tracking and Imaging Radar, uno dei più capaci al mondo, gestito dall'istituto di ricerca tedesco Fraunhofer FHR. Credito:Fraunhofer FHR
Per il team SDO, questi sforzi si basano su dati e aggiornamenti forniti dagli Stati membri dell'ESA e dalle autorità civili con cui collaborano, mentre ulteriori informazioni sono fornite da telescopi e altri rivelatori gestiti da ricercatori istituzionali e privati. Un esempio è il Tracking and Imaging Radar (TIRA) gestito dal Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques vicino a Bonn, Germania.
Questo è un compito impegnativo, e spesso soggetto a una certa imprecisione e congettura. Come Holger Krag, il capo dell'Ufficio Detriti Spaziali dell'ESA, spiegato:
"Con le nostre attuali conoscenze e tecnologie all'avanguardia, non siamo in grado di fare previsioni molto precise. Ci sarà sempre un'incertezza di qualche ora in tutti i pronostici, anche a pochi giorni dal rientro, la finestra di incertezza può essere molto ampia. Le alte velocità dei satelliti di ritorno significano che possono percorrere migliaia di chilometri durante quella finestra temporale, e questo rende molto difficile prevedere un luogo preciso di rientro".
Delle 100 tonnellate che ogni anno entrano nella nostra atmosfera, la stragrande maggioranza sono piccoli pezzi di detriti che bruciano molto rapidamente e quindi non rappresentano una minaccia per le persone o le infrastrutture. Le discese maggiori, di cui circa 50 all'anno, a volte provocare detriti che raggiungono la superficie, ma questi generalmente atterrano nell'oceano o in aree remote. Infatti, nella storia del volo spaziale, nessuna vittima è mai stata confermata dalla caduta di detriti spaziali.
Tiangong-1 come si vede in una composizione di tre esposizioni separate scattate il 25 maggio, 2013. Credito:David Murr
L'ESA partecipa anche a una campagna di monitoraggio congiunta condotta dall'Inter Agency Space Debris Coordination Committee, che consiste di esperti di 13 agenzie spaziali. Oltre all'ESA, questo comitato comprende diverse agenzie spaziali europee, NASA, Roscosmo, l'Agenzia spaziale canadese, l'Agenzia di esplorazione aerospaziale giapponese, l'Organizzazione indiana per la ricerca spaziale, l'Agenzia spaziale nazionale cinese, e l'Agenzia spaziale statale dell'Ucraina.
Lo scopo di queste campagne è che le agenzie spaziali raccolgano le rispettive informazioni di tracciamento da radar e altre fonti. Così facendo, sono in grado di analizzare e verificare i dati degli altri e migliorare l'accuratezza della previsione per tutti i membri. L'ESA ha ospitato la campagna 2018, che ha seguito il rientro della stazione spaziale cinese Tiangong-1 quando è entrata nell'atmosfera terrestre questo fine settimana – i cui dettagli sono pubblicati sul blog Rocket Science dell'ESA.
"Oggi, tutti in Europa si affidano alle forze armate statunitensi per i dati sull'orbita dei detriti spaziali:ci mancano la rete radar e altri rilevatori necessari per eseguire il monitoraggio e il monitoraggio indipendenti di oggetti nello spazio, " ha affermato Krag. "Questo è necessario per consentire una partecipazione europea significativa agli sforzi globali per la sicurezza spaziale".
Sebbene prevedere quando e dove i detriti spaziali rientreranno nella nostra atmosfera potrebbe non essere ancora una scienza esatta, ha una cosa da fare:il suo record di sicurezza al 100%. E come ha mostrato la discesa del Tiangong-1, l'allerta precoce e il monitoraggio attivo assicurano che le potenziali minacce vengano riconosciute con largo anticipo.