BeiDou: completata una nuova costellazione di satelliti

Il decollo di BeiDou-3 G3. Credit: CASC.

Ci sono più stelle in cielo che granelli di sabbia nella spiaggia. Non si possono vedere tutte, non si può dare un nome a tutte, soprattutto è impossibile ricordare dove si trovano tutte. Certo è che sapere la posizione di alcune ha giovato molto agli esploratori di tutto il mondo, dall’età del bronzo fino a buona parte del 1900. Per 4000 anni i marinai hanno alzato gli occhi al cielo per cercare un asterismo che gli indicasse la rotta. Questa abilità si è persa in tempi recenti, sono poche le persone in grado di riconoscere una costellazione, soprattutto nelle grandi città dove l’inquinamento luminoso è alto. Una delle poche riconoscibili anche da uomini di città avvezzi alle comodità tecnologiche è il Grande Carro, grosso punto di riferimento in passato che tornerà sotto un’altra veste ad aiutare l’umanità nell’orientamento in futuro.

Infatti è proprio a questa costellazione che la Cina ha dedicato il nome della sua soluzione di geoposizionamento globale, BeiDou, il Grande Carro in cinese, un nuovo sistema di 30 satelliti ultrapreciso. Nuovo perché già esistevano due sistemi cinesi di posizionamento, BeiDou-1 e BeiDou-2 (o Compass). Quello che è stato completato con il lancio di oggi 23 giugno alle 9:43 ora locale, quando in Italia erano ancora le 3:43 di notte, è il terzo sistema, BeiDou-3, una costellazione molto all’avanguardia, per certi versi più precisa del più noto sistema di posizionamento globale statunitense, il GPS.

Il lancio è stato eseguito con un vettore Lunga Marcia 3B (CZ-3B) dal centro spaziale di Xichang, nell’entroterra del territorio cinese. Il razzo è il secondo più potente della famiglia di lanciatori Lunga Marcia dopo il CZ-5 e viene comunemente usato per i lanci in orbita media e geosincrona. È stato infatti usato per quasi tutti i lanci BeiDou, con carico singolo verso l’orbita geosincrona e con carico doppio verso l’orbita media usando lo stadio aggiuntivo YZ-1 dedicato ai payload multipli. Il lancio di oggi ha portato l’ultimo satellite in orbita geostazionaria, BeiDou-3 G3, di circa 4.600 kg. Il numero seriale del CZ-3B utilizzato è Y68, e indica proprio i 68 lanci di questa versione. Il razzo è reduce da un fallimento con il seriale Y67 lanciato il 9 aprile 2020, dove un problema al terzo stadio ha causato il mancato inserimento del carico che è precipitato in atmosfera senza causare danni a persone o cose. Inizialmente il volo era stato pianificato per il 16 giugno, ma un problema tecnico ne ha ritardato la partenza. Tutti i voli del CZ-3B sono sempre stati effettuati da Xichang, una regione scelta per la scarsità di venti in ogni stagione dell’anno e la densità di popolazione molto bassa.

Copertura approssimativa di Beidou-1. Credit: Wikipedia.

La costellazione BeiDou-1 è già stata completamente dismessa. Nata per motivi di sicurezza, cioè per non essere dipendenti dal GPS, si trattava di un sistema dimostrativo, con solo 4 satelliti in orbita geostazionaria, capaci di fornire un servizio solo all’interno del territorio cinese e nelle immediate vicinanze. La precisione era di circa 20 metri e l’uso relegato principalmente alle forze armate e i mezzi di soccorso. Il sistema ha fornito un supporto decisivo al coordinamento degli aiuti dopo il terremoto del Sichuan del 2008. La seconda generazione, BeiDou-2, ha 15 satelliti in orbita, di cui la maggior parte in orbita geosincrona (36.000 km) e solo 3 in orbita media (MEO – Medium Earth Orbit) a 21.500 km di quota. La copertura territoriale è stata estesa a gran parte del territorio dell’Asia e degli stati dell’Oceano Pacifico. I casi d’uso si sono allargati alla tecnologia di consumo per industrie e utenti finali: auto e smartphone venduti in Cina utilizzano regolarmente il sistema BeiDou per il posizionamento. Anche le forze militari di altri stati che hanno deciso di utilizzare BeiDou sono aumentate, a partire da Thailandia e Pakistan nel 2013.

La terza generazione conta 30 satelliti totali, 24 in MEO, 3 in IGSO (Inclinated Geo Synchronous Orbit) e 3 in GEO (Geostationary Earth Orbit). La precisione del posizionamento è molto elevata e se coadiuvata col supporto da terra arriva fino a un errore di pochi centimetri. Questa volta la copertura è quasi globale, sono escluse solo le zone polari. Il sistema è all’avanguardia perché si basa sull’esperienza delle costellazioni di satelliti di geoposizionamento proprie ed estere. Sono state possibili migliorie grazie a tecnologie che un decennio fa non erano mature, come ad esempio il collegamento intersatellitare (ISL, Inter-Satellite Link), che si applicherà anche al sistema di posizionamento globale di seconda generazione dell’Unione europea che verrà lanciato a partire dal 2022.

La tecnologia ISL per BeiDou-3 permette al centro di supporto di gestire al meglio le normali operazioni quotidiane di manutenzione, in quanto senza di essa un satellite non sarebbe sempre monitorabile da terra. Inoltre, non passando da terra, un ISL non deve sottostare alle rigide regole dell’ITU, l’ente internazionale che stabilisce gli standard di comunicazione, cosa che permette più flessibilità al team responsabile. Il collegamento ISL dei 29 satelliti BeiDou-3 già presenti in orbita prima del recente lancio era già stato testato il 10 giugno. Una volta che BeiDou-3 G3 raggiungerà l’orbita operativa, il test verrà esteso anche a quest’ultimo satellite.

I satelliti non si limitano a segnalare la posizione. Alcuni satelliti di BeiDou-3 fanno parte anche del progetto intergovernativo COSPAS-SARSAT, in particolare 6 dei satelliti in orbita MEO. Questo servizio complementare è molto importante per la sicurezza, è attivo dal 1982 e provvede alla segnalazione della posizione proattivamente e automaticamente alle autorità competenti in caso di disastri notevoli tipo incidenti aerei. Si stima che siano state salvate in totale circa 50.000 persone grazie a questo sistema di allerta.

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