Pulizie di primavera nell’orbita terrestre più bassa
La comunità spaziale è da tempo al corrente del fatto che circa 2 500 tonnellate di detriti sono attualmente in orbita attorno al nostro pianeta, e ha esaminato delle soluzioni innovative per porre rimedio alla situazione. Tuttavia, la grande varietà delle dimensioni dei detriti e delle orbite significa che sono necessarie differenti tecnologie di rimozione, e non è ancora del tutto chiaro chi pagherà per un’impresa così ambiziosa. Risulta comunque evidente che si tratta di una questione che va assolutamente affrontata al fine di garantire la prosecuzione sicura dell’esplorazione spaziale. “La quantità di detriti spaziali che orbitano attorno alla Terra è diventata pericolosa,” dice la coordinatrice del progetto LEOSWEEP, Mercedes Ruiz della SENER in Spagna. “Soltanto nell’ultimo decennio ci sono state almeno due collisioni tra veicoli spaziali nell’ambiente della bassa orbita terrestre e la probabilità di ulteriori collisioni è in aumento costante. Questi detriti costituiscono un rischio reale per le missioni spaziali presenti e future e anche ai beni e alle persone sulla Terra.” Rimozione dei detriti mediante un fascio ionico Il progetto LEOSWEEP finanziato dall’UE ha cercato di affrontare questa minaccia concentrandosi sullo sviluppo di una tecnica specifica di rimozione attiva dei detriti (ADR, Active Debris Removal), nota come concetto del fascio ionico pastore (Ion Beam Shepherd, IBS). Questo concetto è stato scelto sulla base della sua idoneità per la rimozione senza contatto di alcuni degli stadi dei razzi abbandonati che orbitano attorno al nostro pianeta. Facendo uscire questi detriti dall’orbita mediante l’utilizzo dell’IBS, il team del progetto ha calcolato che potrebbero potenzialmente eliminare centinaia di tonnellate di detriti spaziali con poche missioni. “L’IBS utilizza dei fasci ionici quale metodo senza contatto, efficiente e a basso rischio, per manipolare i detriti che devono essere fatti uscire dall’orbita,” spiega Ruiz. “L’orbita e / o assetto di un oggetto generico possono essere modificati attraverso il trasferimento di momento di uno o più fasci ionici prodotti da propulsori EP (propulsione elettrica) a bordo di un veicolo spaziale vicino.” Le sfide tecniche dell’IBS sono state esaminate dal team di LEOSWEEP, e le progettazioni proposte sono state poi convalidate mediante simulazioni dedicate che adottano modelli dettagliati dei fasci ionici usati per l’attivazione sul bersaglio oltre che dell’interazione dinamica tra fascio ionico e bersaglio. Sono stati inoltre effettuati esperimenti in laboratorio sulla Terra. Un risultato chiave di tutto questo duro lavoro è stato lo sviluppo di un propulsore ionico (ITT) dedicato a bassa divergenza. “Già da molti anni si conoscono e si utilizzano i propulsori ionici per la propulsione dei veicoli spaziali, ma il propulsore ITT ideato per il progetto LEOSWEEP è un concetto nuovo,” afferma Ruiz. “Siamo stati in grado di dimostrare che esso può essere usato per specifici compiti IBS.” Tracciare un percorso per l’implementazione Dopo sono state affrontate le questioni del quadro normativo e legale ed è stata proposta la strada da percorrere al fine di mettere in campo una prima missione IBS ADR per rimuovere lo stadio superiore di un razzo ucraino. “La prosecuzione di questo lavoro richiede adesso il coinvolgimento di varie agenzie spaziali, Commissione europea e autorità ucraine, al fine di determinare se la soluzione proposta soddisfa le loro necessità,” segnala Ruiz. “Se così fosse, allora la prossima questione sarà quella relativa a come finanziare questa missione.” Dimostrando la fattibilità tecnologica, economica e legale di questa tecnica IBS, il progetto LEOSWEEP spera di avviare in futuro delle attività di rimozione dei detriti su larga scala in Ucraina, Europa e in altri paesi che viaggiano nello spazio. “I partner del progetto sono stati anche in grado di migliorare le loro competenze per mettere in campo le soluzioni proposte in futuro,” afferma Ruiz. “Ad esempio, tra le missioni che potrebbero trarre beneficio dai nostri risultati ci sono le missioni di volo in formazione e in tandem, che saranno molto importanti nei prossimi anni, e le missioni per deviare asteroidi e quelle di recupero.”
Parole chiave
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