Prima Samba, poi Tango. Ieri 1 settembre, dopo oltre venticinque anni di attività, la missione Cluster dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa) si è conclusa definitivamente: a circa di 24 ore di distanza, gli ultimi due satelliti della costellazione hanno concluso il loro viaggio bruciando nell’atmosfera terrestre.

Samba è rientrato il 31 agosto alle 23:39 ora italiana, come terzo dei quattro satelliti Cluster a concludere la propria missione. Il giorno successivo è toccato a Tango, che ha eseguito la sua ultima danza rientrando nell’atmosfera alle 23:30. Con la perdita dell’ultimo segnale, ricevuto dalla stazione di terra di Kourou qualche minuto prima, si è chiusa anche la storia operativa dell’intera missione.

Insieme a Rumba e Salsa, Samba e Tango erano gli ultimi due dei quattro satelliti che componevano Cluster, lanciata nel 2000 per studiare l’interazione tra il Sole e la magnetosfera terrestre. Conclusa ufficialmente nel 2024, la missione ha continuato a produrre dati scientifici e i suoi ultimi due rientri hanno offerto un’ulteriore occasione per osservare da vicino cosa accade a un satellite quando attraversa l’atmosfera terrestre.

A differenza di molti satelliti in orbita attorno alla Terra, il destino delle sonde Cluster non è stato determinato principalmente dalla resistenza atmosferica. Le loro orbite fortemente ellittiche le portavano molto lontano dal nostro pianeta e il loro ritorno è stato influenzato dalle interazioni gravitazionali a lungo termine con la Terra, il Sole e la Luna. Una caratteristica che ha reso possibile pianificare con precisione il luogo e il momento della discesa.

Le traiettorie di Samba e Tango erano state quindi modificate per farle rientrare in sicurezza sopra una zona remota del Pacifico meridionale. Nel caso di Samba, la previsione finale si è rivelata accurata addirittura al secondo, a conferma delle ‘lezioni’ imparate dai primi due rientri controllati dei satelliti Salsa e Rumba. Una precisione tale da permettere a un aereo, decollato da Tonga, di raggiungere la zona prevista e osservare direttamente la disintegrazione del satellite.

A bordo dell’aereo, la campagna di osservazione Rosie ha utilizzato una trentina di strumenti, tra telecamere nel visibile e nell’infrarosso e sensori per registrare le diverse fasi della disintegrazione, dal riscaldamento, alla frammentazione, fino alla progressiva distruzione dei satelliti.

Durante la discesa, infatti, un veicolo spaziale viene sottoposto a temperature e sollecitazioni estreme, mentre i suoi materiali fondono, vaporizzano e si frammentano. Osservare direttamente questi processi permette di migliorare i modelli utilizzati per prevedere il comportamento dei satelliti alla fine della loro vita operativa e di progettare veicoli in grado di disintegrarsi del tutto durante il rientro, riducendo i rischi al suolo e limitando al tempo stesso l’impatto sull’atmosfera.

L’esperimento ha inoltre permesso di confrontare i nuovi dati con quelli raccolti durante il rientro di Salsa, il primo dei quattro satelliti Cluster a essere osservato da un aereo nel 2024. Quelle osservazioni avevano già mostrato alcune differenze rispetto ai modelli, sia per quanto riguarda la densità dell’alta atmosfera sia per il momento in cui la sonda aveva iniziato a frammentarsi.

I dati raccolti durante gli ultimi istanti di Samba e Tango contribuiranno così allo sviluppo di satelliti progettati per disintegrarsi completamente al termine della loro vita operativa. Un obiettivo che rientra nell’approccio Zero Debris dell’Esa, volto a rendere sempre più sostenibile l’utilizzo dello spazio e a ridurre l’impatto delle attività spaziali sull’ambiente terrestre.

 

In apertura: immagine della fase di rientro di Samba realizzata con una cosiddetta “telecamera di tracciamento”. Crediti: Esa/Rosie/University of Stuttgart (HEFDiG).

 

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