Gennaio 19, 2022

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La navicella spaziale Solar Orbiter dell’Agenzia spaziale europea (ESA) sta sfiorando la Terra per l’assistenza gravitazionale, uno dei voli planetari più pericolosi di sempre.

Rappresentazione artistica del Solar Orbiter che sorvola la Terra. Credito: ESA/ATG medialab

La possibilità che la navicella spaziale Solar Orbiter dell’ESA incontri detriti spaziali durante il suo prossimo volo dalla Terra è estremamente bassa. Tuttavia, i rischi non sono zero e sono maggiori di qualsiasi altro volo intrapreso dall’Agenzia spaziale europea. Avere questo rischio mette in evidenza il casino che abbiamo fatto nello spazio e perché dobbiamo agire per ripulire le nostre spalle.

Il 27 novembre, dopo un anno e otto mesi di volo attraverso il sistema solare interno, il Solar Orbiter entrerà in casa per “lasciare cadere” un po’ di energia extra. Questo organizzerà il veicolo spaziale per i suoi prossimi sei voli da Venere. Questo è definitivo La gravità aiuta Levigherà e inclinerà l’orbita del Solar Orbiter, consentendo alla sonda protetta dal calore di catturare le prime immagini dirette dei poli della nostra stella e molto altro ancora.

L'orbita solare più pericoloso in volo

Durante il prossimo sorvolo, si stima che l’orbita solare viaggerà a soli 460 chilometri dalla superficie terrestre nel suo punto più vicino, a circa 30 chilometri sopra il percorso della Stazione Spaziale Internazionale. Viaggerà due volte attraverso l’anello geostazionario a 36.000 km dalla superficie terrestre e anche attraverso l’orbita terrestre bassa, a meno di 2.000 km – due regioni disseminate di spazzatura spaziale. Credito: ESA

Quanto pericoloso? È tutto connesso

Prima di preoccuparci troppo, iniziamo notando che la possibilità che un relitto colpisca un Solar Orbiter è piuttosto alta, molto Piccolo. Le missioni di osservazione della Terra trascorrono tutta la loro vita nell’orbita terrestre bassa, la regione più piena di detriti nello spazio, e mentre eseguono manovre di prevenzione delle collisioni più volte all’anno, l’astronave solare trascorrerà solo pochi minuti qui mentre si dirige verso il più vicino e poi riparte, verso Venere.

Effetto chip della finestra della cupola della stazione spaziale

Questa immagine è stata scattata dall’astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea Tim Peake dall’interno di una cupola sulla Stazione Spaziale Internazionale, che mostra una fetta circolare di 7 mm di diametro che è stata strappata dall’impatto di un piccolo pezzo di detriti spaziali, forse vernice scrostata o un piccolo frammento di metallo non più grande di pochi attraverso Un millesimo di millimetro. Lo sfondo mostra solo l’oscuramento dello spazio granulare. Credito: Agenzia spaziale europea/NASA

Non importa quanto piccoli siano i rischi, schiantarsi contro detriti a bassa quota dal suolo atto Accadere o accadere. Nel 2016, un pannello solare a bordo della navicella spaziale Sentinel-1A dell’Agenzia spaziale europea è stato colpito da una particella che si ritiene abbia una dimensione inferiore a cinque millimetri. Nonostante le sue dimensioni, la sua elevata velocità relativa significa che può ancora danneggiare un’area larga 40 cm, con conseguente lieve diminuzione dell’energia interna e lievi cambiamenti nell’orientamento e nell’orbita del satellite. Centinaia di milioni di particelle di detriti di queste dimensioni sono attualmente in orbita.

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Hubble NASA/ Il telescopio spaziale dell’Agenzia spaziale europea (ESA) ha trascorso 31 anni in orbita intorno alla Terra a un’altitudine di circa 547 km. A quel tempo, il cielo era pieno di satelliti, detriti e… Ho sentito l’effettoI suoi pannelli solari sono stati bombardati e degradati da minuscole particelle di detriti.

BepiColombo Earth Flyby

Nell’aprile 2020, BepiColombo ha volato vicino alla Terra vicino a 12.500 km. L’Ufficio per i detriti spaziali dell’Agenzia spaziale europea ha anche condotto un’analisi del rischio di collisione per questo volo mentre il veicolo spaziale passava attraverso l’orbita geostazionaria, anche se sorvolava l’orbita terrestre bassa disseminata di detriti. Credito: ESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO

Sebbene il rischio per il Solar Orbiter durante il suo volo in arrivo dalla Terra sia minimo, è ancora “diverso da zero”. Non ha affrontato quel pericolo perché è stato oscillato da Venere, e l’Ufficio dei detriti spaziali dell’Agenzia spaziale europea non ha dovuto eseguire analisi del rischio di collisione come BepiColombo recentemente compresso da Mercurio, o quando Cassini– Hugens ha volato Giove.

Ad esempio, i precedenti voli sulla Terra, quando Cassini/Huygens hanno volato vicino alla Terra nel 1999, Rosetta è tornata tre volte nel 2005, 2007 e 2009 e Giunone ha oscillato nel 2013, c’erano meno satelliti e meno detriti e l’assenza di “massicci ammassi stellari” in orbita. Volare in superficie oggi, pur essendo ancora al sicuro, è più pericoloso di un tempo.

Evita la collisione tra i pianeti

L’Ufficio per i detriti spaziali dell’Agenzia spaziale europea ha recentemente avviato valutazioni del rischio basate sulla traiettoria del veicolo solare orbitante e sulla posizione prevista degli oggetti indicizzati nell’orbita terrestre, fornendo un potenziale di collisione per qualsiasi avvicinamento ravvicinato.

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In questi casi, l’incertezza inizia alta ma si restringe man mano che le orbite degli oggetti si evolvono. Con l’avvicinarsi del momento dell’avvicinamento, i nostri dati di monitoraggio migliorano, riducendo l’incertezza nella posizione degli oggetti in questione. Come quasi sempre accade, più conoscevamo la posizione di due oggetti, più eravamo certi che si sarebbero incrociati in sicurezza.

costo di prevenzione delle collisioni

Lo spazio può sembrare vasto e vuoto, ma i satelliti nell’orbita terrestre affrontano il costante pericolo di collisione con altri satelliti, vivi o morti, o con frammenti di detriti. Ora è la norma per gli operatori di veicoli spaziali sulle autostrade trafficate deviare la loro missione fuori pericolo. All’Agenzia spaziale europea, infatti, ogni missione aerea effettua in media due manovre anticollisione all’anno. Queste manovre sono costose. Trascorrono ore a terra osservando i cieli, calcolando i rischi, pianificando manovre, per non parlare del carburante extra consumato e della scienza e dei dati raccolti mentre i dispositivi sono spenti. Credito: ESA / UNOOSA

Ma a volte, con il passare del tempo e l’apparenza di una stretta vicinanza, aumenta la possibilità di collisione. Per ogni missione Sentinel nell’orbita terrestre, viene eseguita una manovra di prevenzione delle collisioni circa una volta ogni cinque-sei mesi quando la “distanza di errore” con un altro oggetto è considerata troppo rischiosa.

Per il Solar Orbiter, nell’improbabile scenario che richieda una manovra per allontanarlo dal potenziale impatto, una decisione verrà presa giovedì 25 novembre, due giorni prima dell’avvicinamento ravvicinato. Si svolgerà venerdì 26 novembre, circa sei ore prima della chiusura.

È tutto chiaro?

Una volta che l’orbita solare proviene dall’orbita terrestre bassa e passa sopra l’orbita geostazionaria, è fuori dalla zona di pericolo. Questo dovrebbe essere circa un’ora dopo la distanza minima dal suolo.

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Con la missione che si avvicina, volando con un po’ meno energia di quella raggiunta, lei e le sue squadre di missione non dovranno mai più pensare ai detriti spaziali. Per le missioni ancora in orbita, e per le missioni non ancora lanciate, la situazione nello spazio sta diventando più preoccupante che mai.

Dopo decenni di lanci, senza pensare a cosa fare con i satelliti alla fine della loro vita, il nostro ambiente spaziale è diventato disseminato di detriti spaziali. Mentre il Solar Orbiter passa, momentaneamente attraverso le autostrade orbitali della Terra, è un importante promemoria che il problema dei detriti spaziali è unico per la Terra, di nostra creazione, e il problema della nostra pulizia.

Guarda il video qui sopra per scoprire come funziona l’ESA per prevenire la creazione di ulteriori detriti e per ripulire ciò che è già presente.