Non solo papere sedute. Forse i satelliti potrebbero schivare quasi tutta la spazzatura spaziale
Sindrome di Kessler sta diventando sempre più un potenziale pericolo poiché sempre più aziende competono per posizionare sempre più satelliti in Low Earth Orbit (LEO). Ma sfugge di mano solo se si verifica una reazione a catena di collisioni, che potrebbe potenzialmente causare un guasto completo dell'infrastruttura orbitale.
Per combattere questa possibilità, i satelliti attualmente tentano di schivare i detriti che si avvicinano a loro. Ora, un nuovo articolo del Dr. Jonathan Katz di Washington University, St. Louis , propone un sistema in grado di rilevare con precisione se un frammento impatterà su un satellite e consentirà al satellite stesso di spostarsi solo per i rifiuti che lo colpiranno effettivamente.
I detriti non sono solo un problema per i satelliti: gli astronauti devono evitarlo, come descritto in questo video UT.
Ci sono diversi svantaggi nel modo in cui viene gestita l'attuale prevenzione dei detriti satellitari. Tuttavia, tutti questi svantaggi derivano da un unico problema: si spostano molto più del necessario per evitare una collisione. Ciò interrompe i loro percorsi orbitali e costa carburante, che potrebbe altrimenti essere utilizzato per operazioni come la stabilizzazione.
Queste manovre di evitamento sono così frequenti perché attualmente è quasi impossibile dire se un pezzo di detriti situato nell'area di un satellite lo colpirà o meno. I migliori dati a disposizione degli operatori satellitari provengono da telescopi terrestri che riescono a malapena a distinguere piccoli frammenti di detriti dal rumore di fondo. E possono solo giudicare dove sta andando in base a una mappa bidimensionale del cielo.
Scott Manley spiega il radar ad apertura sintetica
Credito – Canale Youtube di Scott Manley
Il suggerimento del Dr. Katz per alleviare questo problema è di allegarne due radar parabole a un satellite. Questi si troverebbero all'estremità dei pali stabilizzatori, consentendo al satellite di far rimbalzare i segnali radar dai detriti in avvicinamento e di indicare con precisione in quale direzione si sta muovendo. Con questi dati in mano, il satellite stesso può quindi calcolare se deve muoversi o meno .
Le antenne radar sugli stabilizzatori non dovrebbero essere particolarmente potenti, quanto basta per vedere i detriti a circa 3 km di distanza, che è quanto possono rilevare gli attuali sistemi terrestri. Dovrebbe esserci tempo sufficiente affinché il sistema di posizionamento capisca esattamente dove si muoverebbero i detriti all'interno del suo raggio di rilevamento. Ma una volta rilevato un oggetto e calcolata la sua traiettoria, rimane un ulteriore ostacolo difficile: togliersi di mezzo.
L'astronauta della NASA Dale Gardner cattura il satellite WESTAR-VI malfunzionante nel 1984. Gardner stava usando l'Unità di manovra con equipaggio, una sorta di zaino spaziale che è stato interrotto per l'uso da parte degli astronauti dopo l'esplosione del Challenger del 1986.
Credito: NASA
Tenendo conto della velocità media dei detriti, il Dr. Katz stima che, in media, un satellite avrebbe qualcosa come 0,2 secondi per allontanarsi dai detriti in arrivo. Potrebbe non sembrare molto tempo, ma con propulsori abbastanza potenti, è possibile.
Quella quantità di tempo limitata è principalmente dovuta all'intensità computazionale richiesta per calcolare con precisione la traiettoria se un oggetto sta andando verso il suo satellite o no. Se quel tempo di calcolo può essere ridotto, la quantità di tempo che i satelliti dovrebbero reagire potrebbe essere aumentata.
Quindi vale la pena aggiungere stabilizzatori radar e un po' di potenza di calcolo extra ai satelliti per evitare di consumare carburante in inutili manovre evasive? Possibilmente. Ma almeno ora esiste un quadro che può consentire adeguatamente agli operatori satellitari di tenere conto dei costi e dei benefici di ciascuna proposta.
Per saperne di più:
arXiv - Dodgeball: un satellite può evitare di essere colpito dai detriti?
UT- Starlink e OneWeb hanno la loro prima manovra di evitamento con le costellazioni reciproche
UT- La ISS effettuerà una manovra venerdì per evitare la collisione con i detriti satellitari
UT- Dobbiamo sistemare la spazzatura spaziale prima che sia troppo tardi
Immagine principale:
Immagine di alcuni Astronave Aura nella stessa orbita.
Credito - NASA