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 Troppi detriti spaziali in giro
Autore: mizaralcor(andrea) 
Data:   03-23-05 21:50

È difficile valutare il rischio che i detriti spaziali comportano per i veicoli spaziali e i satelliti operativi.
Inoltre, l'analisi cambia a seconda che
si voglia considerare il rischio di collisione con oggetti conosciuti, catalogati e monitorati oppure con oggetti sconosciuti.
Per lo meno, nel caso degli oggetti conosciuti, si ha a disposizione qualche informazione.
Si tratta di vecchi veicoli spaziali, satelliti in disuso, stadi di razzi e grossi frammenti di satelliti andati distrutti.
È ormai consuetudine che i satelliti in orbita vicino alla Terra trasportino una scorta di carburante che permetta loro di eseguire manovre per evitare
detriti spaziali nel corso della loro vita operativa.
- Piccoli oggetti, grande minaccia
Valutare il rischio dovuto alla presenza di detriti più piccoli e meteoroidi è un'impresa completamente diversa, in quanto si tratta di oggetti difficili
o impossibili da rilevare e tenere sotto controllo.
I piccoli detriti vanno dalle microscopiche particelle di polvere, che sono relativamente innocue, ad oggetti di circa 1 cm di diametro.
Gli oggetti di queste dimensioni sono pericolosi, ma gli schermi protettivi, inclusa la tecnologia Whipple Shield, sono sufficientemente robusti per
sconfiggerli.
Gli schermi, tuttavia, possono essere utilizzati solo per alcune missioni, come la Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
- Oggetti mortali da 1 a 10 cm
Gli oggetti con una dimensione da 1 a 10 cm sono quelli che destano le maggiori preoccupazioni. Si tratta di oggetti troppo piccoli e numerosi per poter
essere controllati singolarmente, ma in grado di danneggiare seriamente o distruggere un veicolo spaziale in caso di collisione.
Per valutare il rischio rappresentato dagli oggetti di dimensioni comprese tra 1 e 10 cm, gli scienziati dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e di altri
enti spaziali utilizzano modelli e software probabilistici avanzati. Il rischio viene predetto in base alla superficie della sezione trasversale del
veicolo spaziale, alla sua quota orbitale, alla traiettoria di volo e ad altri fattori.
Ad esempio, per un satellite con una superficie di sezione trasversale di 100 m2 (inclusi i pannelli solari) in orbita ad un'altitudine di 400 km,
il tempo medio stimato tra impatti con un detrito di 10 cm è dell'ordine di 15.000 anni.
Collisioni ogni 10 anni
- Mentre questo dato potrebbe a prima vista sembrare confortante per ciascun singolo satellite, occorre considerare che i satelliti sono molti.
Se si calcola la superficie totale del profilo di tutti i satelliti in orbita, il tempo medio tra collisioni distruttive è di circa 10 anni.
Nel 1993, la prima missione di manutenzione del Telescopio Spaziale Hubble ha trovato un foro di oltre 1 cm di diametro in un'antenna ad alto guadagno.
Nel luglio 1996, il satellite di ricognizione militare francese Cerise è stato colpito e gravemente danneggiato da un frammento catalogato
dell'esplosione dello stadio superiore di un razzo Ariane.
L'impatto ha causato la distruzione di circa 4,2 metri del braccio di stabilizzazione a gradiente gravitazionale del Cerise.
Vi saranno più collisioni in questo decennio ? Nessuno può prevedere con certezza quello che accadrà, ma è ovvio che è necessario intraprendere misure di
contenimento del rischio.
Oltre alle attività svolte presso l'ESOC per lo sviluppo di un sistema di segnalazione dei detriti, l'ESA conduce altre ricerche sui rifiuti spaziali
presso il centro ESTEC (European Space Research and Technology Centre) nei Paesi Bassi, focalizzando l'attenzione principalmente sul segmento spaziale.
Si presta particolare attenzione all'orbita terreste geosincrona.
Abbiamo messo a punto un modello evolutivo dei detriti orbitali per l'orbita geosincrona e abbiamo condotto prove di impatto a bassa velocità, meno di 1,5
km/s, per realizzare modelli di impatto su un veicolo spaziale in tale orbita.
Al centro ESOC si presenta il software di valutazione del rischio sviluppato dall'ESA assieme a un team di fornitori.
Il software DRAMA (Debris Risk Assessment and Mitigation Analysis) è messo gratuitamente a disposizione della comunità spaziale e può essere utilizzato
per valutare il rischio di un impatto distruttivo per una specifica missione.

Cieli Sereni

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: URANIA (194.243.137.---)
Data:   03-24-05 10:14

Caro Andrea,
trovo molto interessante questo tuo post: mi ha fatto tornare in mente quando circa vent'anni fà si parlava di detriti staziali, ovvero di "dusty space".

D'altronde è un problema che non trova una soddisfacente soluzione in quanto presupporebbe l'invio di navette appositamente attrezzate per il recupero di questa immondizia spaziale, riferendomi ai rottami più grossi e quindi più pericolosi.

Anni addietro si era anche ipotizzata l'idea di servirsi dei satelliti killer per abbattere le carcasse dei satelliti o dei rottami spaziali posizionati in orbita geostazionaria, in quanto le orbite polari sono usualemte utilizzate dai satelliti di "early warning" (strategici), di remote sensing (telerilevamento) e per le telecuminicazioni riservate tipo Sicral nostrano, la cui carrozza e payload derivano dall'Italsat 1.

Gli "spaziali" come li definiscono gli "astronomi" è un mondo affascinante, soprattutto coloro che lavorano al JPL ovvero ai progetti unmanned, ossia alle sonde e satelliti esplorativi scientiici finalizzati all'esplorazione planetaria.

Abbiamo saputo più cose da queste "lune artificiali " che dalle missioni manned, ovvero quelle svolte a suo tempo dalle missioni Skylab, Spacelab e ultimamente con la stazione orbitale Freedom.

Questo per parlare delle attività spaziali occidentali, ma i russi con le Soyuz e Salyut hanno dato un grandissimi contributo all'esplorazione del nostro sistema solare.

Ma questa è un'altra storia che non ha nulla in comune con il tuo post che comunque mi ha solleticato molti ricordi della mia trascorsa attività di giornalista aerospaziale.

un caro saluto
antonio

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: mizaralcor (andrea) (---.24-151.libero.it)
Data:   03-24-05 14:00

Si ricordo anche io le prime volte che ci si era posti il problema dei detriti spaziali.
Bisogna dire che il problema è ovviamente sentito da Nasa e ESA le quali stanno facendo il possibile, e ci riusciranno per il 90% dei loro obbiettivi, per
creare satelliti e vettori che non inquinino.
Gli Usa sono stati i primi a preoccuparsi creando per esempio satelliti che avendo riserve di carburante alla fine della loro vita si accendono e si vanno
a posizionare in un orbita geostazionaria o si vanno a distruggere nella atmosfera.
Orbita geostazionaria che è un mezzo cimitero ma ormai è anche l'orbita più ambita dai "potenti" delle telecomunicazioni mondiali.
Per chi non lo sà è una orbita che permette un equilibrio gravitazionale tale che il satellite rimane "sospeso" sopra una data zona terrestre con una
rivoluzione di 24 h. Sono ovviamente per lo più satelliti per le telecomunicazioni e i famosi gps.
A proposito ricordo che tra poco meno di tre anni si avrà il lancio di qualifica di un nuovo vettore europeo.
Vega è il suo nome (a me piace molto perchè mi fa tornare in mente la bellissima stella bluastra e mi ricorda il mitico Goldrake :-)
Quindi se ne parlerà per la fine del 2007.
Ormai la fase di progettazione è terminata, ora si sta passando alla costruzione reale del vettore, costruendo e
sperimentando elementi dei sottosistemi e dei motori.
E' un grandissimo vettore.
Ed è un grandissimo lavoro dell'ESA e dell'Italia !
Alto 30 metri contro i 50 dell'Ariane5 e una massa complessiva al lancio circa 6 volte inferiore, Vega sarà un
vettore di piccola taglia che punta a giocare un ruolo significativo nel mercato globale del lancio di satelliti di dimensioni ridotte, appunto ci sarà una
corsa per i satelliti delle telecomunicazioni anche perchè ha nuovissime tecnologie validissime e si spera oltre ad essere economiche anche affidabili, ovvio
che perdere dei satelliti di milioni di euro non è il massimo.
Ovviamente i rappresentanti di Arianespace, la società che commercializza Vega, ha confermato che ci sono già almeno 3-4 potenziali acquirenti di lanci di Vega.
Vega sarà in grado di inserire in orbita di trasferimento satelliti con massa fino a circa 2000 kg, destinati a orbite finali di quote e inclinazioni
diverse, da polari a equatoriali, a seconda della massa del satellite stesso.
La flessibilità , infatti, sarà uno dei punti di forza del nuovo lanciatore e permetterà, insieme al basso costo del servizio, di rendere appetibile un
lancio anche a singole aziende o a singoli enti di ricerca, come per esempio, le università europee.
Sarebbe la prima volta che lo spazio si apre all’Europa con un’offerta di lanciatori relativamente a basso costo, che potrebbe aggirarsi sui 20 milioni
di dollari.
Ricordiamo che si aggira circa al 15% in meno di quanto costino lanci analoghi negli USA.
Se il tempo confermerà una alta affidabilità di questo vetture ci sarà da divertirsi.
Entro l’anno si prevedono i primi test dei motori e i test di separazione degli stadi.
La strategia di sviluppo del piccolo lanciatore è stata disegnata per riutilizzare, almeno parzialmente, diverse tecnologie già messe a punto per l’Ariane5,
con una importante riduzione degli investimenti iniziali.
A loro volta, le nuove soluzioni ideate per Vega sono state studiate per essere applicate sugli Ariane5 di nuova generazione.
Ne è esempio il motore P80 del primo stadio, sviluppato con una tecnologia low-cost in vista di un possibili riutilizzo come booster degli Ariane 5.
Una strategia simile è stata adottata anche per ottimizzare l’uso delle infrastrutture di lancio di Kourou.
In particolare, invece di costruire una nuova rampa, si è deciso di riadattare la ELA1, la prima in assoluto a essere stata usata nel 1986 per un lanciatore
europeo.
A Kourou, dopo l’assegnazione della responsabilità del lavoro all’industria italiana Vitrociset, i cantieri sono aperti e i lavori procedono regolarmente.
Vega è un lanciatore che parla italiano: la ELV S.p.A. è responsabile dello sviluppo del lanciatore nel suo complesso, dalla definizione dei requisiti
tecnici fino alla qualifica.
Gli elementi propulsivi dei tre stadi di cui è costituito il lanciatore sono invece realizzati da Avio S.p.A.: dal motore P80 del primo stadio,
alimentato con 88 tonnellate di propellente solido, al motore Zefiro 23 del secondo stadio, anch'esso a propellente solido, che brucerà in pochi minuti
altre 23,9 tonnellate di combustibile, per finire con il motore del terzo stadio, lo Zefiro 9 di identica tecnologia, alimentato ancora da circa 9
tonnellate di propellente solido.
Oggi l’Italia sostiene il programma di sviluppo con il 65% dei finanziamenti, seguita dalla Francia con circa il 15%.
Allo sviluppo di Vega partecipano con quote minori anche Belgio, Spagna, Svezia, Svizzera e Paesi Bassi.
Tornando al discorso dei detriti, se è vero che gli Usa sono stati i primi a preoccuparsi, seguiti dai giapponesi dai russi e poi da molti altri, di contro
ci sono i cinesi coreani e indiani che fanno satelliti sporchi, soprattutto i cinesi che se non ci mettono una pezza andranno ad aumentare i problemi.
Negli ultimi anni cmq accordi internazionali hanno messo un freno a queste "piraterie".
Quella dei satelliti killer è tra le teorie più accreditate oltre ovviamente a quella di creare più semplicemente satelliti "più puliti".
Una curiosità : si è pensato anche di utilizzare i buchi neri per lo smaltimento dei rifiuti.
In effetti in teoria si potrebbe fare ma la pratica....
Quando si raggiunge l'orizzonte degli eventi (diciamo il punto di non ritorno ;-) di un buco nero una parte di materia che vi cade in teoria dovrebbe
essere esplulsa e quindi si sono teorizzati grossi contenitori che lascino cadere i loro rifiuti nei buchi neri e che possano essere riutilizzati.
Ma questa è ancora fantascienza, non fantasia, ma ancora per molto tempo sarà solo fantascienza.
Tornando al dusty space, si sente spesso le persone anziane che danno la colpa dell'inquinamento atmosferico a questi razzi che si innalzano in una nube enorme.
Se si pensa che l'India tra 20 anni circa sorpasserà la Cina per popolazione e che la Cina tra intorno al 2020 arriverà ad avere 140 milioni di autoveicoli
si pensa veramente al peggio !

P.S.
Non ho capito cosa volevi dire
"Gli "spaziali" come li definiscono gli "astronomi" è un mondo affascinante, soprattutto coloro che lavorano al JPL ovvero ai progetti unmanned, ossia alle
sonde e satelliti esplorativi scientiici finalizzati all'esplorazione planetaria.
Abbiamo saputo più cose da queste "lune artificiali " che dalle missioni manned, ovvero quelle svolte a suo tempo dalle missioni Skylab, Spacelab e
ultimamente con la stazione orbitale Freedom.
Questo per parlare delle attività spaziali occidentali, ma i russi con le Soyuz e Salyut hanno dato un grandissimi contributo all'esplorazione del nostro
sistema solare."

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: alfonso 
Data:   03-24-05 14:42

interessante questo fatto dei detriti spaziali.
ebbi occasione alcuni anni fa di sentir parlare due ingegnieri aerospaziali
che lavoravano in collaborazione con la cattedra di astronomia qui a Roma.
Non ricordo se Alla Sapienza o a Tor vergata.
Ebbene essi parlando a una folta platea di astrofili , in occasione di uno star party, dissero che sarebbe loro auspicio che si creasse in Italia una rete di astrofili " volontari " per scoperta e monitoraggio dei detriti spaziali.
Anche loro ci resero edotti della gravità del problema, che andràsempre più peggiorando. Ci fecero presente i danni potenzialmente letali per gli astronauti derivanti da piccoli detriti. Un oggetto di 1 cm perfora tranquillamente una capsula spaziale. Un oggetto di pochi cm più grande avrebbe conseguenze letali sulla sopravvivenza della capsula e del relativo equipaggio. Secondo quanto loro dicevano c' è intorno al nostro pianeta una fascia di detriti che orbita. Alcuni cadono disintegrandosi, altri restano molto a lungo in orbita e tutti sono causa di problemi per la navigazione aero-spaziale.
saluti.

- E' doveroso per i credenti, a qualunque religione appartengano, proclamare che mai potremo essere felici gli uni contro gli altri; mai il futuro dell'umanita' potra' essere assicurato dal terrorismo e dalla logica della guerra.
Giovanni Paolo II -

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: mizaralcor (andrea) (---.24-151.libero.it)
Data:   03-24-05 19:25

Purtroppo i detriti di grandi dimensioni sono più o meno monitorati.
Sono quelli piccolini che danno fastidio, ci sono parti varie di pochi cm che viaggiano a 30 Km/s o più.
Il bullone perso durante una riparazione dell'Hubble può diventare letale, prendere in faccia il guanto perso da un cosmonauta è effettivamente come prendere
un bello schiaffo in faccia :-)
Purtroppo questi detriti più piccoli non si possono avvistare, tantomeno da noi astrofili con i nostri strumentini quindi non capisco la loro proposta.

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: alfonso 
Data:   03-24-05 20:04

loro parlavano di monitorare i detriti con grandezza di qualche decina di cm,
pezzi metallici che con il gioco della riflessione della luce solare possono essere avvistati anche con telescopi amatoriali. ovviamente si tratta di fotografare e notare questi oggetti che si spostano sui fotogrammi.
ciao

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Giovanni Paolo II -

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: mizaralcor (andrea) (---.24-151.libero.it)
Data:   03-24-05 21:04
Allegato:  angolo sotteso.zip (57k)

Vedi allegato

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: alfonso 
Data:   03-24-05 21:36

eppure loro sostenevano che oggetti luminosi anche inferiori al metro sono alla portata dei telescopi amatoriali.
o forse io capii male. era allo star party di Forca Canapine di 2-3 anni fa.
In quell' occasione il presidente UAI disse che era in progetto un osservatorio con telescopio di 1 metro li a forca canapine. Forse volevano dire che con quel telescopio si poteva fare tale monitoraggio.
tu studi astrofisica?

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 Re: Troppi detriti spaziali in giro
Autore: mizaralcor (andrea) (---.24-151.libero.it)
Data:   03-24-05 22:51

I miei calcoli non sono granchè cmq no non studio astrofisica.
C'è il fatto che questi oggetti illuminati dal sole possono apparire più brillaanti di svariate volte ma se fosse così si vedrebbero una decina di brillamenti durante una serata osservativa ad un tele di 20 30 cm
E la cosa non mi è mai capitata ne ne ho mai avuto notizia

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