Veduta artistica di Swarm. Credito:ESA–P. Carril, 2013
Uno sciame? Di bug?
Non proprio:Swarm è la missione dell'ESA per svelare i misteri del campo magnetico terrestre. È composto da tre satelliti, A, B e C, affettuosamente conosciuti come Alpha, Bravo e Charlie.
Cosa è successo?
Un piccolo frammento di spazzatura di fabbricazione umana che circonda il nostro pianeta, noto come detriti spaziali, è stato rilevato mentre sfrecciava verso Alpha alle 16:00 CEST del 30 giugno. Una potenziale collisione è stata prevista solo otto ore dopo, poco dopo la mezzanotte. Il rischio di impatto era sufficientemente alto da costringere Alpha a togliersi di mezzo in fretta.
C'è spazzatura nello spazio?
Molto. Vecchi satelliti, parti di razzi e piccoli frammenti di detriti lasciati da precedenti collisioni e rotture disordinate. Ogni piccolo pezzo può causare seri danni a un satellite e quelli più grandi possono distruggere un satellite e creare una grande quantità di nuovi detriti.
Era la prima volta che succedeva?
Quel giorno? Forse. Mai? Non c'è modo. Ciascuno dei satelliti dell'ESA deve eseguire in media due manovre evasive all'anno, e questo non include tutti gli avvisi che ricevono che non richiedono un'azione evasiva.
Allora qual è il problema?
L'esecuzione di un'azione evasiva, nota come "manovra per evitare le collisioni", richiede molta pianificazione. Devi controllare che non stai spostando il satellite in una nuova orbita che lo mette a rischio di altre collisioni e devi calcolare come tornare alla tua orbita originale usando meno carburante e perdendo il minor numero possibile di dati scientifici.
Costellazione dello sciame. Credito:ESA–P. Carril, 2013
Lo Space Debris Office dell'ESA analizza i dati della rete di sorveglianza spaziale statunitense e segnala una potenziale collisione ai team Flight Control e Flight Dynamics dell'ESA, di solito più di 24 ore prima che il pezzo di detriti si avvicini al satellite.
In questo caso, hanno ricevuto solo otto ore di preavviso.
E peggio, l'avviso significava che la squadra dello Swarm stava improvvisamente correndo contro due cronometri. Un'altra manovra era prevista per poche ore dopo la potenziale collisione e doveva essere annullata per dare ad Alpha abbastanza tempo per sottrarsi ai detriti. Quella manovra era anche molto delicata in termini di tempo e doveva essere interamente riprogrammata, ricalcolata ed eseguita entro un giorno.
Qual è stata l'altra manovra?
Alpha e Charlie si stavano arrampicando per sfuggire all'ira del sole. Entrambi i satelliti dovevano effettuare 25 manovre in un periodo di 10 settimane per raggiungere le loro nuove orbite superiori. Una delle manovre di Alpha è stata pianificata per poche ore dopo la possibile collisione.
L'immagine mostra il pannello solare di Sentinel-1A prima e dopo l'impatto di una particella di dimensioni millimetriche sul secondo pannello. L'area danneggiata ha un diametro di circa 40 cm, che è coerente su questa struttura con l'impatto di un frammento di dimensioni inferiori a 5 millimetri. Credito:Agenzia spaziale europea
Aspetta, il sole sta uccidendo i satelliti?
Il nostro sole sta entrando in una parte molto attiva del suo "ciclo solare" proprio ora. Questa attività sta aumentando la densità dell'atmosfera superiore della Terra. I satelliti attraversano l'aria "più densa", rallentandoli e richiedendo loro di utilizzare un carburante a bordo più limitato per rimanere in orbita. Alpha e Charlie si stavano spostando in una parte meno densa dell'atmosfera dove possono rimanere in orbita e raccogliere dati scientifici, si spera per molti altri anni ed estensioni di missione.
Cosa sarebbe successo senza questa manovra?
Alpha si sarebbe spostato verso Charlie e le orbite dei due satelliti si sarebbero presto incrociate. Ciò avrebbe lasciato l'intera missione Swarm "strabica", limitando la sua capacità di fare scienza fino a quando un'altra serie di manovre non avrebbe riallineato Alpha e Charlie.
Il numero di macchie solari sulla superficie del Sole aumenta e diminuisce in cicli solari di circa 11 anni. La nostra stella sta attualmente entrando in un periodo molto attivo nel suo 25° ciclo solare. Credito:NOAA
Swarm ora sta bene?
Il team Swarm ha lavorato con un tempo di reazione per rivaleggiare con un velocista olimpico. Lavorando insieme al team Flight Dynamics al controllo missione dell'ESA, hanno pianificato ed eseguito l'azione evasiva in sole quattro ore, quindi hanno riprogrammato ed eseguito l'altra manovra entro 24 ore.
Alpha è ora al sicuro da una collisione con quel pezzo di detriti e ha completato la sua scalata verso cieli più sicuri insieme a Charlie. Ma ci sono molti detriti là fuori, e questo dimostra con quanto poco preavviso possa minacciare un satellite.
In che modo i team stanno al passo con tutti questi avvisi di collisione?
Con la nuova tecnologia, un comportamento più sostenibile e prendendo molto sul serio la responsabilità dei detriti spaziali. Il team sta costruendo una nuova tecnologia per tracciare più detriti, sviluppando nuovi strumenti computazionali che li aiuteranno a pianificare ed eseguire il numero in rapido aumento di manovre evasive e lavorando su linee guida che limitino la quantità di nuova spazzatura che loro e altri operatori satellitari aggiungono al problema. Il team sta anche lavorando su modi per afferrare pezzi di detriti più grandi e rimuoverli dall'orbita usando un "artiglio spaziale". + Esplora ulteriormente
