La Cina ha lanciato mercoledì in orbita il primo modulo per la sua stazione spaziale ma, per un errore di calcolo, anche il lanciatore della missione ha raggiunto l’orbita e sta lentamente e imprevedibilmente tornando sulla Terra.
Il Long March 5B, una variante del più grande razzo cinese, ha lanciato con successo il modulo Tianhe da 22,5 tonnellate metriche da Wenchang giovedì scorso. Tianhe si è separato dallo stadio principale del lanciatore dopo 492 secondi di volo, entrando direttamente nella sua orbita pianificata.
Progettato specificamente per lanciare i moduli della stazione spaziale nell’orbita terrestre bassa, il Long March 5B utilizza in modo univoco uno stadio centrale e quattro ripetitori laterali per spingere il suo carico utile direttamente nell’orbita terrestre bassa.
Tuttavia, anche questo stadio centrale è ora in orbita ed è prevedibile che nei prossimi giorni o settimane effettuerà un rientro incontrollato poiché la crescente interazione con l’atmosfera lo trascina verso la Terra. Se accadrà, sarà uno dei più grandi casi di rientro incontrollato di un veicolo spaziale e potrebbe potenzialmente precipitare su un’area abitata.
La maggior parte dei primi stadi dei razzi sacrificabili non raggiunge la velocità orbitale e, senza uscire dall’atmosfera, viene fatto precipitare in una zona di rientro predefinita. Alcuni secondi stadi più grandi bruciano deorbitando senza neanche arrivare a terra.
Inizialmente, si era ipotizzato che il core stage del Long March 5B avrebbe eseguito una manovra attiva per deorbitarsi, ma sembra che ciò non sia accaduto. In una conferenza stampa tenutasi a Wenchang giovedì, Wang Jue, comandante in capo del veicolo di lancio Long March 5B, ha dichiarato (cinese) che questo secondo Long March 5B aveva visto miglioramenti rispetto al precedente lancio, ma non è stata dichiarata una possibile manovra di deorbitamento.
I radar terrestri utilizzati dalle forze armate statunitensi per tracciare veicoli spaziali e altri oggetti nello spazio hanno rilevato un oggetto e lo hanno catalogato come il core del razzo Long March 5B.
Ora designato 2021-035B, lo stadio principale del long March 5B, di circa 30 metri di lunghezza e cinque metri di larghezza si trova in un’orbita di altitudine di 170 per 372 chilometri e viaggia a più di sette chilometri al secondo.
Una possibile osservazione a terra amatoriale del nucleo del razzo che mostra lampi regolari suggerisce che sta cadendo e quindi non è sotto controllo.
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Anche dopo il primo lancio di un Long March 5B il primo stadio raggiunse inopinatamente l’orbita per poi effettuare un rientro incontrollato sei giorni dopo. Fortunatamente, in quella circostanza l’oggetto si schiantò sull’Oceano Atlantico senza fare danni, secondo il 18° Space Control Squadron della US Space Force.
Se l’evento fosse avvenuto 15-30 minuti prima, i detriti non distrutti dal calore del rientro sarebbero potuti atterrare sul suolo statunitense, pochi minuti dopo e sarebbe precipitato sull’Africa occidentale. L’incidente fu aspramente criticato dall’allora amministratore della NASA Jim Bridenstine.
Impossibile prevedere il rientro del Long March 5B
Non è possibile prevedere dove e quando atterrerà questa volta il core stage del Long March 5B. Il decadimento della sua orbita aumenterà man mano che scendendo incontrerà strati di aria più densi. La velocità di questo processo dipende dalle dimensioni e dalla densità dell’oggetto e le variabili includono variazioni e fluttuazioni atmosferiche, che sono esse stesse influenzate dall’attività solare e da altri fattori.
L’alta velocità del corpo del razzo significa che orbita intorno alla Terra all’incirca ogni 90 minuti e quindi un cambiamento di pochi minuti nel tempo di rientro si traduce in un punto di rientro a migliaia di chilometri di distanza.
L’inclinazione orbitale di 41,5 gradi dello stadio centrale del Long March 5B significa che il corpo del razzo sta passando un po’ più a nord di New York, Madrid e Pechino e fino al sud del Cile e Wellington, in Nuova Zelanda, e potrebbe rientrare in qualsiasi punto all’interno di questo la zona.
L’evento più probabile vedrà eventuali detriti sopravvivere all’intenso calore del rientro cadere negli oceani o in aree disabitate, ma resta il rischio di danni a persone o cose.
L’osservatore dei voli spaziale Jonathan McDowell ha dichiarato a SpaceNews che il precedente lancio del Long March 5B ha visto il più massiccio rientro incontrollato degli ultimi decenni e il quarto più grande di sempre. “Il core stage Long March 5B è sette volte più massiccio del secondo stadio del Falcon 9 che ha causato molta attenzione da parte della stampa poche settimane fa quando è rientrato passando sopra Seattle e ha scaricato un paio di serbatoi a pressione nello stato di Washington“.
McDowell si è detto deluso dal fatto che la Cina avrebbe non ha migliorato il core stage per eseguire un deorbitamento controllato dopo la separazione da Tianhe. “Penso che per gli standard attuali sia inaccettabile lasciarlo rientrare in modo incontrollato“, ha detto McDowell.
“Dal 1990 nulla più di grande di 10 tonnellate è stato deliberatamente lasciato in orbita per rientrare incontrollato“. Si pensa che lo stadio centrale del Long March 5B, senza i suoi quattro ripetitori laterali, abbia una “massa secca”, cioè quando è vuoto di propellente, di circa 21 tonnellate metriche.
Holger Krag, capo dell’Ufficio del programma per la sicurezza spaziale dell’Agenzia spaziale europea, afferma che, in base alla sua esperienza, c’è una quantità media di massa di circa 100 tonnellate che rientra in modo incontrollato all’anno. “Ciò si riferisce a circa 50-60 singoli eventi all’anno“.
“È sempre difficile valutare la quantità di massa sopravvissuta e il numero di frammenti senza conoscere il design dell’oggetto, ma una ragionevole regola pratica ci dice che circa il 20-40% della massa secca originale arriva a terra“.
I componenti realizzati con materiali resistenti al calore, come serbatoi e propulsori in acciaio inossidabile o titanio, possono raggiungere il suolo. Gli oggetti sopravvissuti cadranno verticalmente dopo la decelerazione e viaggeranno alla velocità terminale.
L’incidente più grande e famoso fu il rientro nel 1979 dello Skylab, pesante 76 tonnellate della NASA, il cui rientro incontrollato sparse detriti nell’Oceano Indiano e nell’Australia occidentale.
Un rientro notturno potrebbe rendere una visione spettacolare, come con il recente rientro di un secondo stadio Falcon 9, con detriti che fortunatamente non hanno causato danni.
Lo spacelab cinese pesante 8 tonnellate Tiangong-1 effettuò un rientro incontrollato di alto profilo nel 2018, mentre il successore Tiangong-2 è stato deorbitato in modo controllato nel 2019.
