Space debris: nuovi studi e potenzialità made in Italy

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Stanno ancora festeggiando i primi dieci anni di vita del sistema – tutto made in Italy – per individuare le traiettorie di collisione Terra-Asteroidi, ma non restano certo con le mani in mano. Al Dipartimento di matematica dell’Università di Pisa, infatti, hanno anche sviluppato un algoritmo in grado di calcolare orbite e traiettorie della principale minaccia esistente per satelliti e manufatti umani nello spazio: i detriti, “space debris” per usare la definizione internazionale.

Una “popolazione”, come la chiamano gli esperti, di decine di migliaia di oggetti intatti e frammenti di ogni dimensione, che si moltiplica dopo ogni collisione. “Il problema – spiega il professor Andrea Milani Comparetti – è analogo a quello degli Ateroidi e grossi meteoriti, pur non trattandosi evidentemente della stessa cosa. Ci sono quattro fasi distinte: individuare gli 'oggetti', calcolarne l’orbita, prevedere l’impatto e, infine, disporre la 'deflessione' dell’eventuale bersaglio. Il nostro algoritmo si occupa della seconda fase”. L’ultima occasione pubblica in cui se ne è parlato è stata la Conferenza Europea di Space Debris svoltasi a Darmstadt, in Germania, dal 30 marzo al 2 aprile.

Il recente incidente che ha visto coinvolti il satellite americano Iridium 33 e quello russo Cosmos 2251 è un caso esemplare, e non solo perché si tratta della prima collisione in assoluto tra satelliti intatti. Secondo Milani, infatti, dimostra l’inadeguatezza dei sistemi finora adottati per evitare episodi di questo tipo, sia in riferimento alla fase uno (individuazione degli oggetti) che per la fase due (calcolo traiettoria) e tre (previsione di impatto). “I sistemi – sottolinea Milani – avevano previsto che i due satelliti passassero a 600 metri di distanza, sbagliando i calcoli e quindi non prevedendo l’impatto. E’ invece indispensabile riuscire a calcolare le orbite con estrema precisione”.

Della costellazione Usa di satelliti per telecomunicazioni Iridium il Dipartimento di matematica pisano si era d’altra parte già occupato dieci anni fa. “Nel 1999 – continua Milani – Nature pubblicò una ricerca di Paolo Farinella, Giovanni Valsecchi e Alessandro Rossi che definiva molto pericolosa tutta la costellazione Iridium perché aveva orbite quasi polari, era molto numerosa e attraversava ad altissime velocità orbite di altri sistemi. Vi si denunciava un’alta probabilità di collisione. Ma l’allarme di allora non venne ascoltato”.

Gli attuali sistemi di monitoraggio del rischio (Collision Avoidance) attingono tutti all’unico catalogo di “Space debris” disponibile. Quello del Comando Spaziale degli Stati Uniti. Secondo Milani questo catalogo ha due problemi. “Prima di tutto – spiega – individua in MEO e GEO (orbite medie e alte, da 2000 a 35786 km sul mare la prima e a 35786 km la seconda, ndr) oggetti solo di dimensioni superiori a 20-50 centimetri e in LEO (orbita bassa fino a 2000 km di altezza) esclusivamente oggetti sopra i 5-10 centimetri, mentre per fare danni anche molto gravi bastano rispettivamente meno di 20 e 5 centimetri. Ma soprattutto – conclude  – non riesce a calcolare in modo preciso le orbite”.

Il problema è, secondo Milani, particolarmente grave proprio nelle orbite medie e alte, perché la popolazione di detriti in GEO e MEO è meno conosciuta di quella in LEO. Anche perché è proprio lassù che andranno a posizionarsi i satelliti della costellazione di navigazione europea Galileo. E, mentre per la “vigilanza” della LEO si lavora coi radar (su cui è la Spagna al momento a prevedere di lavorare di più tra i vari partner europei che operano in ambito di ESA Space Situational Awareness, SSA) per le orbite più alte è necessario sviluppare telescopi adatti a individuare con estrema precisione i “debris”.

“Per questo – dice Milani – con un consorzio tutto italiano (di cui fa parte Gavazzi come capofila, oltre al Dipartimento di matematica dell’Università di Pisa, il Cnr e l’Inaf, ndr) stiamo partecipando ad un bando dell’Agenzia spaziale europea per la progettazione di una rete di sensori ottici per lo space debris proprio in MEO e GEO. Se dovessimo vincere la gara, cominceremo a lavorarci dai primi di novembre”. 

"L’iniziativa della Gavazzi – sottolinea Claudio Portelli, esperto di Space Debris dell'ASI – è una delle partecipazioni italiane allo SSA. L’Agenzia Spaziale Italiana è convinta che la tematica richieda uno sforzo collettivo da parte di tutti: ESA, NASA, JAXA, ROSCOSMOS eccetera. E’ importante che tutti capiscano che il problema coinvolge tutte le nazioni che operano nello spazio.

I vari sistemi nazionali di monitoraggio (sensori) di tipo radar e ottico dovranno in un futuro contribuire a definire un catalogo unico degli oggetti orbitanti che dovrebbe essere accessibile da parte di tutti gli operatori satellitari, perché questi possano effettuare in sicurezza tutte le manovre evasive necessarie. Inoltre – conclude Portelli – è richiesto un ulteriore sforzo di pulizia, che consiste nel definire un progetto internazionale per andare a raccogliere i pezzi in disuso di satelliti e stadi di lanciatori più pericolosi, riducendo il pericolo che questi possano generare nel futuro tanti ulteriori piccoli frammenti da esplosione o collisione".

Fonte : Notizie [url=http://www.asi.it/]Agenzia Spaziale Italiana[/url]