Tra satelliti giunti a fine missione e stadi di razzi scarichi, in 70 anni di volo spaziale sono stati fatti ricadere sulla Terra circa 10mila rottami. Una pratica comune, eppure numerosi dettagli e dinamiche su ciò che accade a un oggetto in caduta libera, durante un rientro nell’atmosfera, restano ancora da chiarire.
Per conoscere più a fondo cosa avviene, l’Agenzia Spaziale Europea ha deciso di condurre una serie di esperimenti mirati a osservare in tempo reale il rientro atmosferico di satelliti dismessi, usando un aereo con scienziati a bordo che volerà a distanza ravvicinata raccogliendo dati su ogni momento della caduta.
I satelliti dismessi che verranno osservati sono i quattro utilizzati per il programma ‘Cluster‘, fiore all’occhiello tra le attività storiche dell’Esa. ‘Cluster’ è lo studio più approfondito e dettagliato mai fatto sul magnetismo terrestre e sulle interazioni del sistema Sole-Terra e ha prodotto finora la pubblicazione di oltre 3600 testi scientifici.
I satelliti coinvolti, chiamati ‘Salsa’, ‘Samba’, ‘Rumba’ e ‘Tango’, vennero lanciati nel 2000 con l’intenzione di farli lavorare un paio d’anni. Grazie a 9 estensioni di missione però, sono rimasti operativi per oltre due decadi e verranno dismessi soltanto perché hanno esaurito il carburante, fondamentale per effettuare periodiche correzioni di rotta utili a riposizionarsi.
In linea con l’iniziativa ‘Zero Debris Charter‘, promossa dall’Esa con lo scopo di non produrre più detriti spaziali entro il 2030, i quattro satelliti di ‘Cluster’ verranno fatti bruciare nell’atmosfera uno alla volta. Il primo sarà ‘Salsa’, l’8 settembre prossimo, con un ‘rientro mirato’ (cioè incontrollato, ma impostato inizialmente per far inabissare i resti in una precisa regione dell’oceano Pacifico).
Per Stijn Lemmens, analista presso l’Ufficio Detriti Spaziali dell’Esa, si tratta di un’opportunità importante: «Insieme ai partner di Astro Solutions, manderemo un aereo durante il rientro di ‘Salsa’ per osservare dettagli e condizioni fino a oggi inaccessibili. Ci sono dei test che possiamo effettuare a terra, abbiamo dei modelli virtuali, ma per completare il quadro servono osservazioni e dati reali, da cogliere durante la caduta».
L’operazione verrà effettuata anche per i successivi tre rientri, moltiplicando gli scenari a disposizione. I satelliti, infatti, sono identici ma rientrano in circostanze e angolazioni sempre diverse, fornendo dati più ad ampio spettro, utili per il futuro.
«Il rientro di ‘Cluster’ – spiega Holger Krag, capo della Sicurezza Spaziale Esa – ci aiuterà a capire come progettare e gestire satelliti affinché un domani possano essere smaltiti in modo facile, sicuro e sostenibile».
Le osservazioni non saranno affatto facili, innanzitutto perché verranno fatte in una zona remota del globo e poi perché ogni rientro ha una quota d’imprevedibilità che renderà complicata la pianificazione e il corretto posizionamento dell’aereo, fondamentale per ottenere i risultati migliori.
L’aereo partirà inizialmente dall’Australia, dove si montano gli strumenti scientifici. Ogni finestrino verrà dotato di fotocamera e spettrografo, in totale ci saranno 20 strumenti pronti a catturare l’esplosione e la dispersione dei detriti con la massima accuratezza possibile. Una volta preparato, si sposterà sull’isola di Pasqua dove testerà le comunicazioni prima di attendere l’ok per decollare e incontrare ‘Salsa’ in folle caduta libera. Il rientro avverrà durante il giorno, individuare il satellite sarà quindi più difficile rispetto alle ore notturne a causa del bagliore solare e lo sfondo azzurro del cielo. Una complicazione che toglierà tempo utile agli scienziati per calibrare gli strumenti, alcuni dei quali rallenteranno poi ulteriormente le operazioni per filtrare la radiazione solare dal segnale catturato. Infine, tanto per aumentare ancora di più la tensione, sono previsti ritardi nelle comunicazioni a causa della connettività limitata e la zona remota delle operazioni. Questo significa che si dovrà attendere, anche ore, prima di sapere se la missione è stata condotta con successo.
L’Esa non sarà sola in quest’avventura, oltre alla citata Astro Solutions verrà affiancata anche da Hypersonic Technology Göttingen. Inoltre, collaborano le Università di Stoccarda, di Bratislava e del Queensland del Sud.
Immagine: Ricostruzione artistica del rientro di uno dei quattro satelliti del programma ‘Cluster’
Crediti: Esa
