La possibilità che la navicella spaziale Solar Orbiter dell’ESA incontri detriti spaziali durante il suo prossimo sorvolo della Terra è molto, molto bassa. Tuttavia, il rischio non è zero ed è maggiore di qualsiasi altro flyby che ESA abbia precedentemente eseguito. Che ci sia questo rischio mette in evidenza il disordine che abbiamo fatto nello spazio e perché dobbiamo agire per ripulire noi stessi.
Dopo un anno e otto mesi di volo attraverso il Sistema Solare interno, Solar Orbiter farà un salto a casa per “lasciare” un po’ di energia extra. Questo allineerà la navicella per i suoi prossimi sei sorvoli di Venere. Questi aiuti gravitazionali finali affineranno e inclineranno l’orbita di Solar Orbiter, consentendo alla sonda protetta dal calore di catturare le prime immagini dirette dei poli della nostra stella e molto altro ancora.
Quanto è rischioso? È tutto relativo
Prima di preoccuparci troppo, iniziamo sottolineando che la possibilità che Solar Orbiter venga colpito da detriti è molto, molto, molto piccola. Le missioni di osservazione della Terra trascorrono la loro intera vita nell’orbita terrestre bassa, la regione dello spazio più piena di detriti, e mentre eseguono “manovre di prevenzione delle collisioni” alcune volte all’anno, Solar Orbiter trascorrerà qui solo pochi minuti mentre si dirige verso il massimo avvicinamento per poi ripartire, verso Venere.
Per quanto piccolo sia il rischio, si verificano collisioni con detriti a basse altitudini terrestri. Nel 2016, un pannello solare sulla navicella spaziale Sentinel-1A dell’ESA è stato colpito da una particella che si ritiene abbia una dimensione inferiore a cinque millimetri. Nonostante le sue dimensioni, la sua elevata velocità relativa ha danneggiato un’area di 40 cm di diametro, portando a una piccola riduzione della potenza di bordo e a lievi cambiamenti nell’orientamento e nell’orbita del satellite. Centinaia di milioni di particelle di detriti di queste dimensioni sono attualmente in orbita.
Hubble, il telescopio spaziale NASA/ESA, ha trascorso 31 anni in orbita terrestre a un’altitudine di circa 547 chilometri. In quel periodo, ha visto i cieli riempirsi di satelliti e detriti e ne ha sentito l’impatto, poiché i suoi stessi pannelli solari sono stati bombardati e degradati da piccole particelle di detriti.
Sebbene il rischio per Solar Orbiter durante il suo imminente sorvolo della Terra sia piccolo, è ancora “diverso da zero”. Non ha affrontato questo rischio quando è oscillato da Venere, né lo Space Debris Office dell’ESA ha dovuto eseguire un’analisi del rischio di collisione poiché BepiColombo è stato recentemente sorvolato da Mercurio o quando Cassini-Huygens ha sorvolato Giove.
Passati i sorvoli della Terra, ad esempio, quando Cassini/Huygens ha sorvolato la Terra nel 1999, quando Rosetta è tornata tre volte nel 2005, 2007 e 2009 e Giunone è passata nel 2013, c’erano meno satelliti, meno detriti e nessuna “mega costellazione” in orbita. Un sorvolo della Terra oggi, sebbene sia ancora sicuro, è più rischioso di prima.
Prevenzione delle collisioni interplanetarie
Lo Space Debris Office dell’ESA ha recentemente avviato valutazioni del rischio basate sulla traiettoria di Solar Orbiter e sulla posizione prevista degli oggetti catalogati in orbita attorno alla Terra, fornendo una probabilità di collisione per ogni specifico avvicinamento ravvicinato.
In questi casi, l’incertezza inizia alta ma si restringe man mano che le orbite degli oggetti si evolvono.
Man mano che il momento dell’incontro ravvicinato si avvicina, i nostri dati osservativi migliorano, riducendo le incertezze sulla posizione degli oggetti coinvolti. Come quasi sempre accade, più conosciamo la posizione di due oggetti, più siamo sicuri che si passeranno in sicurezza l’uno con l’altro.
A volte, tuttavia, con il passare del tempo e un avvicinamento ravvicinato, la possibilità di collisione aumenta. Per ciascuna delle missioni Sentinel in orbita terrestre, viene eseguita una manovra di prevenzione delle collisioni circa una volta ogni cinque-sei mesi quando la “distanza mancante” con un altro oggetto è considerata troppo rischiosa.
Per Solar Orbiter, nell’improbabile scenario in cui sia necessaria una manovra per evitare un potenziale impatto, la decisione verrebbe presa due giorni prima dell’avvicinamento.
Tutto chiaro?
Una volta che Solar Orbiter esce dall’orbita terrestre bassa e passa sopra l’orbita geostazionaria, è fuori dalla zona di rischio. Questo dovrebbe avvenire circa un’ora dopo la sua distanza minima dalla Terra.
Mentre la missione si allontana, volando con un’energia sempre leggermente inferiore a quella con cui è arrivata, lei e le sue squadre di missione non dovranno più considerare i detriti spaziali. Per le missioni ancora in orbita, e per quelle ancora da lanciare, la situazione nello spazio si fa sempre più preoccupante.
Dopo decenni di lanci, senza pensare a cosa sarebbe stato fatto con i satelliti alla fine della loro vita, il nostro ambiente spaziale è stato disseminato di detriti spaziali. Mentre Solar Orbiter sfreccia, passando solo momentaneamente attraverso le autostrade orbitali della Terra, è un importante promemoria che il problema dei detriti spaziali è unico per la Terra, di nostra creazione e sarà nostro compito ripulire.
L’articolo è stato pubblicato sul sito dell’Agenzia spaziale europea.
