Agosto 10, 2022

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Uno sciame di veicoli spaziali schiva la spazzatura spaziale mentre si arrampica per sfuggire all’ira del sole

Veduta artistica di Swarm, la prima costellazione di satelliti per l’osservazione della Terra dell’Agenzia spaziale europea. Credito: ESA-P. Carlo, 2013

La pressione aumenta al centro di controllo della missione dell’Agenzia spaziale europea. Un satellite dell’Agenzia spaziale europea (ESA) si tiene alla larga da un misterioso pezzo di spazzatura spaziale che è stato individuato poche ore prima di una potenziale collisione.

Ciò significa che un passo fondamentale nel viaggio in corso della navicella verso cieli più sicuri deve essere rapidamente riprogrammato, poiché la violenta attività solare associata all’intensificazione del ciclo solare distorce l’atmosfera terrestre e minaccia di trascinare il satellite fuori dall’orbita…

sciame? dai bug?

non esattamente – sciame In realtà è compito dell’ESA rilevare Puzzle 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 pezzo di spazzatura artificiale in orbita attorno al nostro pianeta, noto come detriti spaziali – È stato avvistato sfrecciare verso Alpha alle 16:00 CET (10:00 EDT), il 30 giugno. Dalla pista, una potenziale collisione era prevista solo otto ore dopo, subito dopo la mezzanotte. La possibilità di impatto era abbastanza grande che l’Alfa ne aveva bisogno per togliersi di mezzo, rapidamente.

Sciame della costellazione dei satelliti

sciame di costellazioni. Swarm è la prima costellazione di satelliti per l’osservazione della Terra appartenenti all’Agenzia Spaziale Europea. La sua missione è svelare uno degli aspetti più misteriosi del nostro pianeta: il campo magnetico. Credito: ESA-P. Carlo, 2013

C’è spazzatura nello spazio?

molto. Frammenti di vecchi razzi e satelliti e piccoli frammenti di detriti lasciati da collisioni passate e valanghe caotiche ruotano attorno al nostro pianeta. Ogni piccolo pezzo può causare ingenti danni a un satellite, mentre un satellite più grande può distruggere il satellite e creare una grande quantità di nuovi detriti.

Era la prima volta che accadeva?

quel giorno? Può. Mai? Non c’è modo. Ogni satellite dell’ESA deve eseguire in media due manovre evasive all’anno, e questo non include tutti gli avvisi che ricevono che alla fine non richiedono un’azione evasiva.

L'effetto del Ranger parte 1 nello spazio

L’immagine mostra il pannello solare di Sentinel-1A prima e dopo l’impatto di una particella millimetrica sul secondo pannello. Il diametro dell’area danneggiata è di circa 40 cm, che corrisponde a questa struttura con una frazione d’urto la cui dimensione è inferiore a 5 mm. Credito ESA

Allora qual è il problema?

Fare un atto evasivo – noto come “Manovra di prevenzione delle collisioni– Richiede molta pianificazione. Devi controllare che non stai spostando il satellite in una nuova orbita che lo esponga al rischio di ulteriori collisioni e devi calcolare come tornare alla tua orbita originale usando la minor quantità di carburante e perdendo meno dati scientifici possibile .

L’Office of Space Debris dell’Agenzia spaziale europea analizza i dati della rete di monitoraggio spaziale degli Stati Uniti e lancia l’allarme di una potenziale collisione ai team di controllo del volo e dinamica di volo dell’ESA, di solito più di 24 ore prima che il pezzo di detriti si avvicini al satellite.

In questo caso, abbiamo ricevuto solo otto ore di preavviso.

Peggio ancora, l’avviso significava che il Team Swarm stava improvvisamente correndo contro due ore. Un’altra manovra era prevista solo per poche ore dopo la potenziale collisione e doveva essere annullata per dare ad Alpha abbastanza tempo per allontanarsi dai rottami. Questa manovra era anche molto sensibile al tempo e doveva essere completamente 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 eseguire 25 manovre in 10 settimane per raggiungere le loro nuove orbite più elevate. Una delle manovre Alpha è stata pianificata per alcune ore dopo la possibile collisione.

Ciclo solare 25 Previsione NOAA

Solar Cycle 25 Forecast, NOAA, luglio 2022. 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 del suo 25° ciclo solare. credito: NOAA

Aspetta, il sole sta uccidendo i satelliti?

Il nostro sole entra in una parte molto attiva diciclo solare‘ Subito. Questa attività aumenta la densità dell’atmosfera superiore terrestre. I satelliti attraversano un’aria “più densa”, che li rallenta e richiede loro di utilizzare carburante limitato a bordo per rimanere in orbita. Alpha e Charlie si stavano spostando in una parte meno densa dell’atmosfera dove avrebbero potuto rimanere in orbita e, si spera, raccogliere dati scientifici per molti altri anni ed estendere le missioni!

Cosa sarebbe successo se non fosse stato per questa manovra?

Alpha avrebbe potuto andare alla deriva verso Charlie e le orbite dei due satelliti si sarebbero presto incrociate. Ciò avrebbe lasciato la missione generale di Swarm “intersecata”, limitando la sua capacità di fare scienza fino a quando un’altra serie di manovre riallineò Alpha e Charlie.

Lo sciame va bene adesso?

Il Team Swarm ha guadagnato tempo di reazione per una competizione di velocisti olimpici. Lavorando con il team Flight Dynamics presso il Mission Control Center 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 ora è al sicuro dal colpire quel pezzo di relitto e ha completato la sua ascesa verso cieli più sicuri insieme a Charlie. Ma ci sono molti detriti là fuori e mostra con poco preavviso che potrebbero minacciare un satellite.

Stazione laser a Tenerife Green Laser

La stazione di misurazione laser dell’Agenzia spaziale europea (ESA) a Tenerife punta il suo laser verde nel cielo. Credito: ESA

In che modo i tuoi team tengono il 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. L’ESA lo è costruendo nuova tecnologia Per tracciare più detriti, in via di sviluppo Nuovi strumenti matematici Questo ci aiuterà a pianificare, eseguire e agire sul numero in rapida crescita di manovre evasive regole guida Il che limita la quantità di nuova spazzatura che noi e altri operatori satellitari aggiungiamo al problema. Stiamo anche lavorando a modi per catturare pezzi di detriti più grandi e rimuoverli dall’orbita usandoartiglio spaziale“.

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