Le vele solari rendono l’ambiente spaziale più sicuro
Recenti studi hanno rivelato la crescente probabilità di collisioni tra veicoli spaziali integri e detriti spaziali. Questo avviene poiché l’abitudine storica di abbandonare i veicoli spaziali e gli stadi superiori alla fine delle loro missioni ha portato all’accumulo di 5 500 tonnellate di detriti spaziali nella bassa orbita terrestre (LEO, low Earth orbit). Gli operatori dei sistemi spaziali devono adottare delle misure per proteggere l’ambiente spaziale, e in particolare la regione LEO, che si estende fino a 2 000 km al di sopra della superficie terrestre. Il Codice di condotta europeo per la mitigazione dei detriti spaziali prescrive che i satelliti nella regione protetta LEO vengano eliminati mediante rientro distruttivo nell’atmosfera entro 25 anni dalla fine del loro periodo di funzionamento. Il progetto DEORBIT SAIL (De-Orbiting of Satellites using Solar Sails) ha fornito una soluzione efficace per la deorbitazione a basso costo. Il progetto ha dimostrato che la deorbitazione può essere ottenuta usando una “vela” che può essere dispiegata da un CubeSat 3U, un microsatellite usato per la ricerca spaziale. Un sistema di deorbitazione sposta il satellite al di fuori delle orbite affollate, o in un’area dello spazio che non è eccessivamente popolata, o riportandolo di nuovo sulla Terra. Il satellite DeOrbitSail ritornerà sulla Terra e brucerà nell’atmosfera usando la resistenza aerodinamica prodotta dalla sua vela dispiegabile per abbassare la sua orbita. I partner del progetto hanno evidenziato i benefici delle missioni con massa ridotta in rapporto alla superficie della vela usando la piattaforma CubeSat, evitando in tal modo i costi e le sfide tecniche legati allo sviluppo di un veicolo spaziale di grandi dimensioni. La vela consiste in un quadrato con dimensioni 4 x 4 m formato da 4 triangoli supportati da 4 bracci strutturali relativamente rigidi. Un motore dispiega i bracci da uno scompartimento situato a un’estremità del satellite. L’intero satellite entra nel dispositivo di lancio standard del CubeSat 3U, ovvero ISIPOD, e pesa meno di 4 kg. Gli scienziati hanno fabbricato e testato entrambi i sottosistemi del carico utile, ossia la vela dispiegabile e il sistema per l’assetto e di controllo. Il team ha testato con successo il sistema di controllo a tre assi, il sistema per il dispiegamento del braccio e i grandi pannelli solari dispiegabili a cantilever, e ha progettato il modello di volo. Dopo un lancio coronato da successo (10 luglio 2015), il satellite è in buone condizioni, a posto per quanto riguarda l’energia e con ottime comunicazioni attraverso un sistema SDR (software defined radio) sviluppato di recente e operazioni del database backend. Il giorno 15 agosto, è stato effettuato il primo tentativo di dispiegamento della vela. Oggi, dopo un’accurata indagine, l’ipotesi e la spiegazione più plausibile è uno scollegamento fisico dei cavi del motore. L’obbiettivo adesso è quello di far muovere e sfruttare le parti del satellite che funzionano, e acquisire maggiore sicurezza ed esperienza con il sistema SU ADCS, il ISIS TRXUV e i pannelli solari, e la stazione di terra SSC SDR e gli strumenti del database, per esaminare meglio l’interazione delle connessioni del pannello solare con la stabilizzazione dell’assetto.
Parole chiave
Vele solari, satelliti, deorbitazione, veicolo spaziale, detriti spaziali, bassa orbita terrestre
