Allineamento automatico eseguito per Proba-3

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I due satelliti della missione Proba-3 dell’Esa hanno svolto con successo un manovra automatica di allineamento tra sé stessi e rispetto al Sole, spostandosi in proprio fino a raggiungere la configurazione prevista e mantenendo successivamente la posizione per alcune ore.
Le operazioni sono state svolte senza alcuni intervento da parte del controllo di terra.
Si è trattato di un passaggio cruciale per il successo della missione, perché le finalità di Proba-3 sono quelle di studiare la corona della nostra stella attraverso l’uso coordinato di sonde robotiche, dislocate su posizioni molto precise e legate tra loro.
La precisione è infatti l’elemento chiave alla base del meccanismo con cui verrà studiato il Sole: una delle due sonde, chiamata Occulter, s’interporrà tra la stella e l’altra sonda, chiamata Coronograph, per nasconderle il bagliore diretto prodotto dalla fotosfera. Senza questa luce accecante, Coronograph potrà osservare e studiare al meglio la corona, la parte più esterna dell’atmosfera solare. La distanza tra le due sonde varierà a seconda della situazione e nella configurazione minima sarà di appena 25 metri, imponendo un precisione millimetrica negli spostamenti.

Proba-3 non è la prima missione che prevede un coordinamento tra formazioni di satelliti, ma è certamente quella in cui si consegue un livello di precisione mai raggiunto prima nella storia dell’esplorazione spaziale. L’utilizzo in tandem di due sonde, una volta ottenuto l’allineamento, equivale a ricreare un singolo, potente, osservatorio spaziale. Il disco di 1,4 metri dell’Occulter proietterà un’ombra di cinque centimetri sullo strumento ottico del Coronograph, ricostruendo in piccolo le stesse condizioni che osserviamo durante un’eclissi totale di Sole, quando la Luna occulta fisicamente la luce della stella facendo emergere nello spettro del visibile la tenue luce della corona solare, altrimenti rilevabile solo nelle frequenze dell’ultravioletto o con i raggi X.

Nei giorni precedenti l’allineamento automatico, i tecnici avevano rilevato con precisione la posizione delle due sonde, usando i dati forniti dal sistema Gps. Successivamente, con una serie di brevi accensioni dei motori hanno ridotto la distanza tra le due sonde da 600 metri a 144. Subito dopo hanno fatto ruotare la sonda Coronograph fino a orientarla correttamente verso la zona d’ombra. Completate queste manovre propedeutiche, il controllo ha lasciato la gestione totale delle delicate manovre finali ai computer di bordo.
Una volta attivata la gestione automatica, i due satelliti hanno misurato la loro posizione relativa e poi quella dell’altro satellite. Per queste operazioni hanno usato un sistema chiamato Visual Based System, che consiste in una telecamera grandangolo montata sull’Occulter, la cui funzione è rilevare il movimento di alcune luci a led lampeggianti presenti sulla sonda Coronograph, e un’altra ad angolo stretto che ne calcola la posizione con una precisione sempre maggiore.

Una volta ottenuto l’allineamento, il compito del sistema di guida automatica è quello di mantenere le posizioni, scambiandosi continuamente informazioni attraverso un canale di collegamento intersatellitare dedicato. E’ previsto che la sonda Occulter possa anche spedire istruzioni all’altra, persino farle accendere il sistema di propulsione per riportarla nella posizione corretta, se necessario.
Nella fase successiva avviene il vero e proprio allineamento: la sonda Coronograph si sposta nella zona d’ombra creata dall’Occulter, correggendo la posizione di continuo grazie a dei sensori appositi montati in più punti intorno al coronografo. Una volta ottenute le posizioni precise, le sonde saranno entrambe allineate tra di loro e con il Sole. Durante tutta la fase finale di avvicinamento e allineamento, il controllo di terra è semplicemente un osservatore, non svolge alcun tipo di intervento se non quello di monitoraggio.

L’allineamento è la fase più delicata e inedita di questa missione e il tentativo appena fatto è soltanto il primo di una lunga serie. Dal centro Esec (European Space Security and Education Centre) dell’Esa situato a Redu, in Belgio, verranno avviati altri test per rendere il livello di precisione sempre più accurato, cercando di sfruttare al massimo le capacità offerte dagli strumenti montati a bordo. Questi ulteriori esperimenti punteranno a capire se queste tecnologie, e i software sviluppati, potranno essere adottate per altre missioni spaziali future, anche di altro genere.
Proba-3 sta infatti testando tecnologie che appena dieci anni fa erano inesistenti e ha la p0ssibilità di mettere alla prova sistemi che nessuno aveva mai tentato di usare in precedenza, specialmente con questo questo livello di precisione.

In alto: la coppia di satelliti Proba-3 (Crediti: Esa, P. Carril)