Le ultime 2 storiche sonde spaziali della missione Cluster dell’ESA, ribattezzate Samba e Tango, concludono proprio oggi e domani il loro incredibile viaggio disintegrandosi nella nostra atmosfera. Il 31 agosto, data odierna, e il 1° settembre segnano la fine di un’avventura scientifica che ha trasformato la nostra comprensione dell’ambiente magnetico terrestre. I momenti finali di queste missioni offrono una rara e preziosa opportunità scientifica per osservare da vicino un rientro atmosferico direttamente dal finestrino di un aereo. Gli scienziati sono pronti a catturare ogni singolo istante di questa spettacolare distruzione fiammeggiante sopra l’incontaminato Oceano Pacifico meridionale, raccogliendo dati fondamentali per il futuro dell’esplorazione e della sostenibilità cosmica.
Alla ricerca dei segreti del rientro atmosferico
“Quando un veicolo spaziale rientra nell’atmosfera, subisce forze estreme. Le temperature salgono, i materiali si fondono e vaporizzano e il veicolo spaziale si disintegra gradualmente. Ma come esattamente?” ha dichiarato Stijn Lemmens, analista senior per la mitigazione dei detriti spaziali presso l’ESA. L’esperto spiega il reale motivo dietro questa minuziosa osservazione in volo: “Abbiamo bisogno di capire meglio come si disintegrano per informare la progettazione di veicoli spaziali che possano bruciare completamente, riducendo il rischio a terra, mentre miriamo anche a prevenire l’inquinamento dell’atmosfera”. Gli ingegneri possono infatti simulare queste condizioni a terra, tuttavia riprodurre l’esatto ambiente di un vero rientro risulta impossibile.
Una doppia sfida logistica e tecnologica
Il team raccoglierà dati preziosi mentre i satelliti rientrano a circa 24 ore di distanza in una zona totalmente remota. A gennaio gli operatori hanno impostato le traiettorie per rientri mirati in un luogo irraggiungibile ma visibile da un aereo proveniente da Tonga. Il rientro di queste sonde è guidato dalle interazioni gravitazionali a lungo termine con la Terra, il Sole e la Luna. Jiří Šilha di Astros Solutions ha commentato l’operazione: “È una vera e propria sfida logistica. L’aereo deve trovarsi esattamente al momento e nel posto giusto, rivolto nella direzione giusta, in sicurezza ai margini della no-fly zone. Tutto deve incastrarsi nel momento esatto. Per catturare il rientro, il team utilizzerà un set di strumenti, 30 in totale, migliorati rispetto a quelli che abbiamo utilizzato durante il rientro di Salsa”-
La campagna prevede di volare oggi per ore sopra l’oceano per assistere alla fine di Samba, per poi riposare e ripetere l’operazione domani con Tango. “Lo abbiamo già fatto 1 volta – gran parte del valore della campagna è la ripetizione per un solido set di dati – ma ora è una doppia sfida. Fare questo 2 volte in 24 ore richiederà il massimo assoluto da tutti i membri del nostro team e dalle nostre attrezzature. Le missioni ROSIE-Samba/Tango sono uno sforzo congiunto di partner accademici dell’Università di Stoccarda (IRS/HEFDiG), dell’Università Comenius di Bratislava (CUB) e partner industriali di Hypersonic Technology Göttingen (HTG), Zafiro Systems (Zafiro) e Astros Solutions in stretta cooperazione con l’Agenzia Spaziale Europea”, ha aggiunto Šilha. Molteplici strumenti cattureranno dati spettrali per registrare quali materiali si dissolvono e quando.
Le preziose lezioni della sonda Salsa
“Assistere al rientro del 1° satellite Cluster-2 Salsa ha già prodotto risultati intriganti. Ad esempio, ci siamo resi conto che c’era una discrepanza fino al 20% con la densità atmosferica prevista, evidenziando come le incertezze nell’alta atmosfera possano influenzare le previsioni di rientro”, ha affermato Lemmens. Il ricercatore ha proseguito: “E per la frammentazione stessa, questa sembrava iniziare leggermente prima di quanto previsto dai modelli. È stata un’anomalia o un’indicazione che la nostra comprensione ha bisogno di essere perfezionata? Osservare Samba e Tango in condizioni simili aiuterà a rispondere a questa domanda”.
Bruno Sousa, manager delle operazioni spaziali Cluster all’ESA, aggiunge ulteriori dettagli. “Un’altra sorpresa è arrivata dai veicoli spaziali stessi. Durante il loro penultimo passaggio al perigeo prima del rientro, i satelliti sono rimasti completamente intatti e in salute anche mentre scendevano a un’altitudine di circa 110 km viaggiando a più di 10 km/s – rendendoli i veicoli spaziali attivi in volo più basso di sempre”, ha rivelato Sousa, continuando. “Sfortunatamente, le temperature più elevate sperimentate dai pannelli solari hanno causato una grave carenza di energia e alla fine hanno innescato un riavvio. Di conseguenza, i dati registrati non sono potuti essere preservati e recuperati, impedendoci di ricostruire ciò che il veicolo spaziale ha sperimentato a quell’altitudine. Tuttavia, siamo riusciti a riprendere il normale controllo in seguito. Poiché Samba e Tango sono ora in uno stato di alimentazione leggermente migliore rispetto ai primi 2 veicoli spaziali che sono rientrati, offrono una forte opportunità per raccogliere ancora più dati complementari—a condizione che questa volta evitino di riavviarsi”.
Un approccio sostenibile per il futuro
Il lavoro per raccogliere questo set di dati unico supporta direttamente la strategia dell’ESA volta a garantire l’uso sostenibile dello Spazio per le generazioni future. Mentre sempre più satelliti vengono lanciati e completano il loro ciclo vitale, comprendere esattamente come si comportano diventa imperativo. Dopo le spettacolari fiammate di Samba e Tango, arriverà il momento di Draco, la nuova missione attualmente in fase di costruzione. Draco registrerà la propria fine infuocata dall’interno mentre verrà osservato dagli scienziati a bordo di un aereo, ansiosi di continuare il formidabile viaggio iniziato con i 4 satelliti Cluster.