Come lanciare una rete più ampia per tracciare la spazzatura spaziale

Signora Tech | detriti: Getty; Terra: NASA

La spazzatura spaziale non scomparirà presto e nemmeno i problemi che causa. Siamo pronti a vedere più lanci di satelliti ogni anno che passa, il che significa che più pezzi di missili e veicoli spaziali si stanno liberando e sfrecciando a oltre 22.000 mph . A quelle velocità, anche un oggetto lungo solo pochi centimetri potrebbe distruggere istantaneamente un satellite e inviare ancora più detriti nello spazio.

come lo gestisci? Puoi utilizzare potenti laser per misurare la distanza di questi oggetti, come radar o sonar. Un raggio laser colpisce i detriti in orbita e rimbalza sulla Terra, e gli equipaggi di terra possono misurare quanto tempo impiega per capire dove si trovano e dove stanno andando, avvisandoti di possibili collisioni con altri oggetti. Questa tecnica di rilevamento laser è tutt'altro che una nuova pratica per il tracciamento dei satelliti, ma con il tracciamento dei detriti spaziali la situazione è diversa, afferma Carolin Frueh, esperta di astrodinamica alla Purdue University. La spazzatura spaziale non rimane in un'orbita stabile. Comincerà a cadere e a rilevare un movimento di atteggiamento potenzialmente rapido, quindi non è ben orientato, dice. I rilevamenti laser appariranno in modo più casuale rispetto ai satelliti, quindi sono necessarie osservazioni più continue per prevedere davvero dove sono diretti i detriti.

La portata del laser ti offre solo una finestra di posizione fino a diverse migliaia di chilometri di distanza. Per previsioni migliori, i rilevatori di detriti possono anche misurare il riflesso della luce solare su questi oggetti, che può essere utilizzato per restringere quelle finestre a pochi metri. Ma questi riflessi della luce solare possono essere osservati solo all'alba o al tramonto, quando le stazioni di terra sono ancora buie ma i satelliti stessi sono illuminati.

Un team di ricercatori europei pensa di aver finalmente aggirato questo problema, secondo a nuovo articolo pubblicato su Nature Communications . Un team guidato da Michael Steindorfer, un ricercatore di detriti spaziali dell'Accademia austriaca delle scienze, ha escogitato un modo per visualizzare i detriti spaziali in pieno giorno su uno sfondo di cielo blu. Invece di misurare i riflessi della luce solare alla vecchia maniera, la nuova tecnica della luce diurna utilizza un filtro specializzato, un telescopio e un sistema di telecamere per osservare le stelle nel cielo durante la luce del giorno (quando sono 10 volte più difficili da individuare). Questo ti dà uno sfondo che contrasta con la spazzatura spaziale, che riflette la luce in modo più luminoso poiché sono più vicini alla Terra, quindi non devi più aspettare fino al crepuscolo o prima dell'alba per ottenere misurazioni della riflessione della luce solare. Inoltre, il team ha progettato un nuovo software che corregge automaticamente le previsioni sulla posizione degli oggetti in tempo reale in modo più accurato rispetto ai sistemi precedenti.

Il team ha testato questo nuovo sistema di luce diurna durante il giorno su quattro diversi corpi di razzi che si muovono in orbita a poco meno di 1.000 chilometri sopra la superficie terrestre, individuando le loro posizioni fino a una distanza di circa un metro circa. Successivamente hanno convalidato il sistema attraverso l'osservazione di altri 40 oggetti. Complessivamente, i ricercatori ritengono che il nuovo sistema di luce diurna possa rendere un sistema di rilevamento laser più accurato per un periodo compreso tra 6 e 22 ore al giorno, a seconda della stagione. Dovrebbe rientrare nei mezzi per una stazione di tracciamento installare un tale sistema.

Lavori in corso

Alcune stime suggeriscono che ci sono 130 milioni di frammenti di detriti spaziali in orbita attorno alla Terra.

ODPO della NASA

Condurre osservazioni alla luce del giorno ha i suoi svantaggi, tuttavia, e Steindorfer consente che i riflessi di altri oggetti possano facilmente interferire con il tracciamento dei detriti. Sia l'hardware che il software devono essere migliorati nel tempo per ridurre previsioni imprecise e Steindorfer sostiene che l'intero sistema deve essere considerato come un continuo lavoro in corso. Frueh, che non ha lavorato al nuovo studio, aggiunge anche che il rilevamento della luce diurna è già possibile con il radar e che le osservazioni ottiche diurne sono state utilizzate anche per rilevare il movimento di detriti particolarmente luminosi.

Ma la combinazione di queste osservazioni del telescopio con le misurazioni della portata laser fornisce un miglioramento significativo delle attuali precisioni degli oggetti catalogati, specialmente nelle orbite ad alta quota, che non sono tracciate dal radar, afferma Frueh. Avverte che non può fungere da soluzione completa per la scansione di detriti di tutte le dimensioni e altezze, ma dovrebbe costituire un altro strumento utile nella cintura degli strumenti di tracciamento dei detriti.

Steindorfer è naturalmente più ottimista sull'impatto del nuovo sistema di luce diurna. Crede che potrebbe aiutare a promuovere una rete più organizzata di stazioni di localizzazione dei detriti in tutto il mondo, lavorando insieme in un modo che migliora significativamente le previsioni orbitali e fornisce migliori avvisi di possibili collisioni, o addirittura informa le future missioni di rimozione dei detriti spaziali. Dato quanto sta diventando grave il problema della spazzatura spaziale, qualsiasi nuova soluzione è più che benvenuta a questo punto.

nascondere