I satelliti meteo

Da quando è nata, la meteorologia ha sempre sentito il bisogno di avere “uno sguardo dall’alto” sul nostro pianeta.

Alla fine degli anni ’50, questo sogno poté diventare realtà, anche se il Vanguard 2, lanciato il 17 febbraio 1959, che doveva misurare la copertura delle nubi, al momento di entrare in orbita ebbe un problema tecnico e il suo asse di rotazione fu orientato male, riuscendo così a raccogliere solo poche informazioni

Il primo satellite meteorologico può quindi essere considerato il TIROS-1, che venne lanciato il 1 aprile 1960 e raggiunse un pieno successo, aprendo la strada al programma Nimbus.

Questi due satelliti osservavano la Terra seguendo un’orbita polare, ovvero tale da passare sopra entrambi i poli e percorrere un intero giro di rivoluzione del nostro pianeta in un tempo di circa 1 ora e 40 minuti. Durante il loro percorso essi riprendevano, con una piccola telecamera che avevano a bordo, una fascia del suolo della larghezza di qualche migliaio di chilometri, permettendo di osservare le formazioni nuvolose che fino ad allora potevano essere solo ricostruite usando i dati raccolti da centinaia di stazioni al suolo.

L’esigenza di osservare permanentemente una zona della Terra larga quanto un continente è stata soddisfatta parecchi anni dopo, mediante il programma METEOSAT, ovvero una serie di satelliti che ruotano attorno alla terra seguendo un’orbita geostazionaria, cioè in posizione sempre costante su un punto fisso della Terra.

Un’orbita geostazionaria passa esattamente sopra l’equatore ed è situata ad una altezza tale che il periodo di rivoluzione del satellite che la percorre coincide con il periodo di rotazione della Terra. In pratica il satellite il satellite deve percorrere l’intera orbita in un tempo esattamente uguale al giorno siderale, ovvero in 23 h 56 min 4,09 sec.

Poiché il raggio dell’orbita si misura a partire dal centro del pianeta, l’orbita geostazionaria si trova a circa 35.786 chilometri sopra la superficie terrestre. Da notare che questa distanza è fissa per qualsiasi satellite, meteorologico o per altri scopi, che noi vogliamo che risulti fisso rispetto ad un punto della terra, inoltre tali satelliti si devono trovare tutti esattamente sopra l’equatore.

I satelliti Meteosat programmati per osservare l’Europa, sono gestiti da EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites), il primo di essi fu reso operativo nel 1995 e forniva immagini della Terra e della sua atmosfera con cadenza di 30 minuti tramite tre radiometri, che rilevavano immagini rispettivamente nel visibile, nell’infrarosso termico e nella banda di assorbimento del vapore acqueo.

Al giorno d’oggi, la seconda generazione di satelliti Meteosat, oltre ad “osservare” la Terra, ricava dei dati importanti per la ricerca ed il monitoraggio del clima. Lo scanner multispettrale di cui è dotato il Meteosat-9, messo in orbita il 21 dicembre 2005, è in grado di operare in 12 diverse bande, legate a diversi fenomeni atmosferici: 2 nel visibile e 9 nell’infrarosso caratterizzate da una risoluzione a terra di 3 km per 3 km ed 1 pancromatica con risoluzione 1 km per 1 km.

Dal punto di vista meteorologico è chiaro che sono stati compiuti passi da gigante rispetto a 20 anni fa, quando disponevamo solamente delle immagini dei satelliti polari.

Il grande numero di satelliti messi in orbita, tenuto conto che quando uno di essi non è più operativo è preferibile lasciarlo in orbita, dove ruota attorno alla terra senza spostarsi dalla sua posizione, a meno che un corpo estraneo non lo colpisca, genera tuttavia un problema di affollamento nello spazio sopra l’equatore, ad una distanza di circa 36.000 chilometri dal suolo.

Nella breve storia dell’occupazione dello spazio mediante satelliti di vario tipo, si contano già numerosi incidenti che hanno provocato una enorme quantità di detriti spaziali. L’incidente più grave è avvenuto il 23 gennaio 1978, quando il satellite Cosmos 954, lanciato dall’allora Unione Sovietica, a causa di un malfunzionamento, rientrò in atmosfera e precipitò in Canada. In quella occasione il pericolo maggiore era dovuto al fatto che le apparecchiature di bordo erano alimentate da una batteria nucleare, che ha inquinato la zona dove è caduto con numerosi isotopi radioattivi. In seguito a quell’evento, il governo canadese chiese all’Unione Sovietica un risarcimento di oltre sei milioni di dollari.