Dopo avere superato la durata prevista in orbita, il satellite Aeolus dell’ESA sta tornando sulla Terra. Attualmente la quota si sta abbassando di circa 1 km al giorno e la discesa sta accelerando. Gli operatori di veicoli spaziali dell’ESA interverranno presto e cercheranno di guidare Aeolus con un rientro assistito unico nel suo genere. Perché l’ESA lo sta facendo?
Il satellite è in orbita attorno al nostro pianeta da quasi 5 anni, ed ha superato di gran lunga la durata prevista. Il suo straordinario strumento Aladin ha irradiato 7 miliardi di impulsi di luce UV per delineare il profilo del vento terrestre. Sebbene Aeolus sia stato progettato come missione di ricerca e per dimostrare una nuova tecnologia, ha avuto un tale successo che per la maggior parte della sua vita in orbita ha fornito dati ai principali centri meteo europei, migliorando significativamente le previsioni globali.
Dopo aver superato tutte le aspettative, il carburante di Aeolus è però ormai quasi esaurito e la missione è terminata. Gli ingegneri hanno mantenuto operativo lo strumento Aladin il più a lungo possibile prima che iniziassero le operazioni di rientro. Fino alla scorsa settimana, quando è stato spento, l’innovativo laser per la mappatura del vento era più forte che mai. Infatti, gli ingegneri hanno potenziato lo strumento per registrare i livelli di energia nelle ultime settimane di funzionamento.
Ora, l’atmosfera terrestre, così come l’attività solare, stanno trascinando Aeolus giù dalla sua altitudine operativa di 320 km. Il satellite non è stato progettato per un rientro controllato, quindi in circostanze normali ricadrebbe naturalmente sulla Terra entro pochi mesi. Tuttavia, l’ESA sta andando ben oltre tentando un rientro assistito, il primo del suo genere.
Presso lo Space Operations Centre dell’ESA in Germania, mission control utilizzerà il carburante rimanente per guidare Aeolus durante il suo ritorno sulla Terra. La maggior parte del satellite inizierà a bruciare quando raggiungerà un’altitudine di circa 80 km. Tuttavia, i modelli mostrano che diversi pezzi di detriti potrebbero raggiungere la superficie terrestre.
“Questo tentativo di rientro assistito va ben oltre le norme di sicurezza per la missione, che è stata pianificata e progettata alla fine degli anni ’90,” ha spiegato Tim Flohrer, capo dello Space Debris Office dell’ESA. “Una volta che l’ESA e i partner industriali hanno scoperto che potrebbe essere possibile ridurre ulteriormente il già minimo rischio per la vita o le infrastrutture, gli ingranaggi si sono messi in moto. Se tutto andrà secondo i piani, Aeolus potrebbe rispettare le attuali norme di sicurezza per le missioni progettate oggi“.
Se questo tentativo di rientro dovesse essere interrotto, cosa che potrebbe ancora accadere, il rientro naturale di Aeolus continuerà. Isabel Rojo, Flight Director di Aeolus, ha dichiarato: “I nostri team di ingegneri ed esperti in detriti, dinamiche di volo e sistemi di terra, hanno progettato una serie di manovre e operazioni per assistere Aeolus e tentare di rendere il suo rientro ancora più sicuro di quanto non fosse originariamente previsto“.
Oggi le missioni sono progettate secondo regolamenti che richiedono ai satelliti di bruciare completamente o di subire un rientro controllato alla fine della loro vita in orbita. Questo primo tentativo di rientro assistito stabilisce un nuovo precedente per le missioni che non rientravano in tali regolamenti quando sono state progettate, ma potrebbero rispettarli retroattivamente.
Con Aeolus, l’ESA sta aprendo la strada a rientri sicuri e gestione responsabile, il che è particolarmente importante considerando il traffico spaziale in orbita e il problema dei detriti spaziali.
Quando rientrerà Aeolus?
L’altitudine di Aeolus di sta abbassando di 1 km al giorno e sta accelerando. Le previsioni diventano più accurate con il passare dei giorni, quindi è ancora difficile dire esattamente quando Aeolus rientrerà nell’atmosfera terrestre. Molto dipende dall’attività solare: brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale potrebbero accelerare le cose. Le particelle cariche riscaldano l’atmosfera terrestre, e ciò fa salire l’aria più densa, sostituendo gli strati in espansione più in alto, il che aumenta la resistenza dell’atmosfera. Al contrario, un periodo relativamente tranquillo di attività solare potrebbe significare che Aeolus potrebbe impiegare un po’ più di tempo nella discesa.
È difficile prevedere con precisione l’attività solare, ma l’ESA è fiduciosa che il rientro, se tutte le manovre avranno successo, molto probabilmente avverrà alla fine di luglio o all’inizio di agosto.
Dove rientrerà Aeolus?
La maggior parte del satellite inizierà a bruciare a un’altitudine di circa 80 km. Tuttavia, alcuni detriti potrebbero raggiungere la superficie della Terra. Sono stati necessari molti mesi di esperienza per pianificare la posizione ottimale per il rientro, il che ridurrà comunque al minimo la possibilità già estremamente remota che la caduta di detriti rappresenti un rischio per la vita o per le infrastrutture.
Il team di flight control sta puntando su un tratto di oceano nel percorso del satellite, un lungo tratto di mare aperto il più lontano possibile dalla terraferma.
Cosa succederà?
Una volta che Aeolus avrà raggiunto un’altitudine di 280 km, una serie di comandi inviati nell’arco di 6 giorni utilizzerà il carburante rimanente del satellite per guidarlo verso la posizione ottimale per il rientro. Poi, una prima manovra abbasserà il satellite a quota 250 km. Questo passaggio richiederà diversi giorni, durante i quali i team verificheranno lo stato di salute del satellite e valuteranno i passaggi successivi. Quattro manovre faranno quindi scendere Aeolus a 150 km prima che 12 ore di controlli finali mantengano il satellite in carreggiata. Un’ultima manovra delicatissima a 150 km indirizzerà il viaggio verso casa. Il satellite rientrerà nel giro di poche ore, e la stragrande maggioranza di esso brucerà nell’atmosfera terrestre.
“È stato incredibile vedere l’abilità e lo sforzo profuso nella preparazione di questo ambizioso tentativo di rientro,” ha affermato Tommaso Parrinello, Mission Manager di Aeolus dell’ESA. “Siamo fiduciosi di poter avere successo con questo sforzo pionieristico che stabilirà un nuovo standard per la sicurezza spaziale e la sostenibilità ora e in futuro“.
