Invece di misurare i riflessi della luce solare alla vecchia maniera, la nuova tecnica diurna utilizza un filtro specializzato, un telescopio e un sistema di telecamere per osservare le stelle nel cielo in presenza della luce diurna, quando sono 10 volte più difficili da individuare.
di Neel V. Patel
La spazzatura spaziale non scomparirà presto, e nemmeno i problemi che provoca. Ogni anno aumenteranno i lanci di satelliti, il che significa detriti spaziali che sfrecciano a 35.000 km orari. A quelle velocità, anche un oggetto lungo solo pochi centimetri potrebbe distruggere istantaneamente un satellite e dare vita a ulteriori detriti che intraprendono la loro corsa nello spazio.
Come si può controllare un fenomeno simile? Attualmente, potenti laser misurano 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 ci vuole per capire dove si trovano, dove stanno andando e quali possibili collisioni potrebbero avvenire con altri oggetti. Questa tecnica è normalmente utilizzata per il monitoraggio dei satelliti, “ma con il tracciamento dei detriti spaziali, la situazione è diversa”, afferma Carolin Frueh, esperta di astrodinamica della Purdue University.
La spazzatura spaziale non rimane in un’orbita stabile. “I suoi movimenti non sono ben orientati in una direzione e i rilevamenti laser diventano quindi meno leggibili”, ella spiega. Il raggio laser offre solo una finestra di posizione fino a diverse migliaia di chilometri di distanza. Per previsioni migliori, i localizzatori 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 intorno all’alba o al tramonto, quando le stazioni di terra sono ancora buie, ma i satelliti stessi sono illuminati.
Secondo un recente documento apparso su “Nature Communication”, un team di ricercatori europei pensa di aver finalmente aggirato questo problema. Un team guidato da Michael Steindorfer, un ricercatore sui detriti spaziali dell’Accademia austriaca delle scienze, ha trovato 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, grazie a un filtro specializzato, un telescopio e un sistema di telecamere si riesce ora a osservare le stelle nel cielo con la luce del giorno. In questo modo si crea uno sfondo che contrasta con la spazzatura spaziale, che riflette la luce più intensamente poiché è più vicina alla Terra, quindi non è necessario aspettare fino al crepuscolo o prima dell’alba per ottenere misurazioni del riflesso 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 diverse strutture 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. 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 misurazione laser più accurato per un periodo compreso tra 6 e 22 ore al giorno, a seconda della stagione. Una stazione di localizzazione dovrebbe avere le carte in regola per impostare un tale sistema.
Condurre osservazioni alla luce del giorno ha tuttavia i suoi svantaggi e Steindorfer ammette 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 pensato 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 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 misurazioni dei raggi laser fornisce “un miglioramento significativo del livello di precisione della rilevazione degli oggetti catalogati, specialmente nelle orbite ad alta quota, che non sono tracciate dal radar”, afferma Frueh. Lei avverte che non è la soluzione definitiva per la scansione di tutti i detriti, ma dovrebbe costituire un altro strumento utile nella catena delle apparecchiature di monitoraggio a disposizione.
Steindorfer è naturalmente più ottimista sull’impatto del nuovo sistema di illuminazione diurna. Crede che potrebbe aiutare a promuovere una rete più organizzata di stazioni di tracciamento dei detriti in tutto il mondo, tale da “migliorare in modo significativo le previsioni orbitali e fornire migliori avvisi di possibili collisioni, o assistere le future missioni di rimozione dei detriti spaziali”. Considerando quanto sta diventando grave il problema della spazzatura spaziale, qualsiasi nuova soluzione è più che mai benvenuta.
(rp)
