Sulla vetta di una montagna delle Tenerife (Spagna) c'è l'osservatorio Izaña-1 (IZN-1) dell'ESA, che grazie a metodi di rilevamento laser servirà a mappare le migliaia di detriti in orbita.
Gli ultimi test di funzionamento sono da poco conclusi con una promozione a pieni voti e con questo si è avuto il passaggio ufficiale dalla azienda produttrice alla ESA.
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| Image credit: ESA |
https://geoxc-apps2.bd.esri.com/Visualization/sat2/index.html
Il problema dei detriti spaziali non è nuovo ma in questi ultimi anni, complice il lancio di migliaia di nuovi satelliti, si è acuito. I metodi radar oggi disponibili per tracciarli ed evitare così il rischio di collisioni sono costosi e meno accurati.
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| Screenshot dal sito che mappa tutti satelliti. Credit: esri.com |
All'alba della era del turismo spaziale e con le attuali e nuove stazioni spaziali orbitali (oltre che per lanciare in sicurezza nuovi satelliti) il rilevamento laser dovrebbe facilitare il compito.
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| Credit: ESA |
Il laser (come ben sanno le vittime dell'autovelox) fornisce una misurazione precisa e rapida di posizione e velocità anche a centinaia di km di distanza (l'orbita media dei detriti è intorno a 2 mila km dalla superficie terrestre)
I test con il laser sono partiti a luglio 2021 usando una lunghezza d'onda corrispondente al verde e una potenza di circa 150 mW. Ad oggi la capacità di "vedere" i satelliti è vincolata alla presenza su essi di catadiottri il che è un limite importante in quanto solo una parte dei satelliti li possiede.
Nell'immediato futuro si passerà a potenze superiori (circa 50 W) e con lunghezze d'onda agli infrarossi, capaci di rilevare sia satelliti "non cooperanti" (cioè mancanti dei catadiottri) che di veri e propri detriti.
Le stazioni localizzazione basati sul laser non sono in verità una novità sul suolo europeo (c'è ne sono decine). A fare la differenza è la possibilità di usare IZN-1 anche per le comunicazioni ottiche e la dotazione robotica all'avanguardia.
Una volta adattato allo scopo, il sistema di comunicazione ottica permetterà di scambiare le informazioni con i satelliti nella bassa orbita terrestre (a circa 400 km) con una velocità di trasmissione dati molto elevata di 10 gigabit.
Una delle domande più ovvie è se il laser possa causare rischi a qualsiasi altra cosa transiti attraverso essa (uccelli, aerei, astronauti). I numeri paiono rassicuranti sia perché utilizzerà una potenza inferiore a 100 W (pari grosso modo a quelle di un bollitore elettrico) che per l'emissione di impulsi intermittenti di breve durata. Quindi sebbene non siano in grado di tagliare o spostare gli oggetti intercettati, c'è sempre la possibilità di un danno ai delicati strumenti ottici montati sugli aerei; per questa ragione sono stati implementati sensori che scansionano il cielo alla ricerca di velivoli così da garantire che il laser non intersechi mai la loro traiettoria.
Il passaggio alle frequenze all'infrarosso eliminerà anche il rischio di disturbare la scansione del cielo notturno da parte di altri osservatori.
L'idea è di implementare con il tempo nuove funzioni come quella di spostare i detriti intercettati (grazie al trasferimento della quantità di moto fornita dal laser), su nuove orbite, fuori da quelle più trafficate.
Di seguito un breve video riassuntivo
Credit: scitechdaily.com
E a proposito del rischio incidenti a causa dei detriti orbitali ...
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