Evitata una collisione in orbita del telescopio spaziale FERMI

Il Fermi telescopio spaziale a raggi gamma della NASA ha evitato una collisione con il Cosmos 1805 di 3.100 chili, un defunto satellite spia  della guerra fredda,. Gli scienziati della NASA spesso non imparano quando una loro astronave è a rischio di sbattere contro un altro satellite. Ma quando Julie McEnery,  scienziato del progetto per il telescopio spaziale Fermi Gamma-ray della NASA, ha verificato la sua e-mail il 29 marzo 2012, si è trovato di fronte a questa precisa situazione. Mentre oggi  il Fermi è in ottima forma,  e continua la sua missione per mappare la luce più alta energia nell'universo, la storia di come abbia eluso un potenziale disastro offre uno sguardo a un aspetto sottovalutato sulla gestione di una missione spaziale: controllo del traffico orbitale. Il 29 marzo 2012, il team scientifico del Fermi, telescopio spaziale a raggi gamma della NASA apprese che un defunto satellite spia  della Guerra Fredda passerebbe troppo vicino il 4 aprile. Le due sonde ci si aspettava occupassero lo stesso punto dello spazio in 30 millesimi di secondo l'uno dall'altro,  questo significava che il Fermi dovesse uscire di strada.                                              Come ha lavorato McEnery attraverso la casella di posta, un report generato automaticamente arrivato dal squadra Robotic che analizza i potenziali rischi di congiunzione (CARA) della NASA con sede presso la NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. Sulla scansione del documento, ha scoperto che il Fermi era solo ad una settimana di distanza da un incontro insolitamente ravvicinato con il Cosmos 1805, satellite spia defunto risalente alla guerra fredda. I due oggetti, in eccesso di velocità attorno alla Terra a migliaia di chilometri l'ora in quasi orbite perpendicolari, ci si aspettava che perdessero l'altro per soli 700 metri.                                                       “La mia reazione immediata è stata. Questo è diverso da tutto -ricordava McEnery- da ciò che abbiamo visto prima!'". Gli operatori satellitari hanno imparato a proprie spese che non possono essere troppo attento. Le incertezze nel prevedere posizioni spaziali a  distanza di una settimana possono essere molto più grandi delle distanze previste per il loro avvicinamento .Un affermazione che è stato dimostrato più drammaticamente il 10 febbraio 2009, quando uno studio rivelava che il Cosmos 2251, un satellite per le comunicazioni russo praticamente  morto, sarebbe passata circa 1.900 metri dalla Iridium  satellite in funzione per 33 comunicazioni satellitari nel corso della giornata. Al tempo previsto di massimo avvicinamento, ogni contatto con Iridium 33 è stato perso. Il radar  ha rivelato nuvole di detriti che viaggiano lungo le orbite di due veicoli spaziali, che confermano la prima nota di collisione di satellite con satellite. Questo incidente ha generato migliaia di frammenti di dimensioni sufficienti per essere rintracciati e molti pezzi più piccoli che eludono il rilevamento. Gran parte del relitto resta un pericolo per i veicoli spaziali operativi perché solo circa il 20 per cento dei pezzi tracciabili sono rientrata nell'atmosfera. Con una velocità relativa del Fermi di 27 mila miglia all'ora, diretto sul Cosmos 1805 di 3.100 chili avrebbero rilasciato l'energia di diverse tonnellate di esplosivi ad alto potenziale, distruggendo entrambi i veicoli spaziali. Nonostante l'affollamento apparente in orbita attorno alla Terra, di solito c'è una grande quantità di spazio tra i singoli oggetti. Ravvicinamenti - noti anche come congiunzioni - con frammenti, corpi di razzi e carichi attivi rimangono eventi infrequenti. Inoltre, alcuni delle potenziali congiunzioni identificate a distanza di una settimana nel futuro potrebbero effettivamente concretizzarsi."E 'simile alla previsione di pioggia in un tempo e in luogo di una specifica settimana di anticipo- ha detto Eric Goddard Stoneking, del tecnico sull’atteggiamento del Fermi- e mentre si avvicina la data, le incertezze nella diminuzione di previsione e l'immagine iniziale possono cambiare drasticamente."Due volte  tempo addietro, il team di Fermi era stato allertato per eventuali congiunzioni, e in entrambe le occasioni le minacce erano svanite. Era possibile che rispetto al Cosmos 1805 le eventualità svanissero, e le osservazioni del veicolo spaziale potrebbero continuare senza interruzione. L'aggiornamento di venerdì 30 marzo non indicava diversamente. I satelliti occuperebbero lo stesso punto dello spazio entro 30 millisecondi uno dall'altro."Era chiaro che dovevamo essere pronti a muovere il Fermi , -ha detto McEnery- e che quando ho messo in guardia la nostra squadra Dynamics avevamo in mente una manovra.

L'unico modo per raggiungere questo obiettivo è stato di avviare i propulsori progettati proprio per garantire che Fermi avrebbe mai costituito una minaccia per un altro satellite. Da utilizzare al termine della vita operativa di Fermi, i propulsori sono stati progettati per portarlo fuori dall'orbita e farlo bruciare nell'atmosfera. A causa di un guasto di questo sistema, come ad esempio una perdita di propellente o una esplosione, sarebbe potuta finire anzitempo la missione del Fermi. I propulsori non erano mai stati testati, quindi una nuova fonte di ansia per McEnery."Non si ignorare che  liquidi altamente infiammabili dovevano scendere attraverso tubi  mai utilizzati prima,- ha detto- e dopo aver fatto questo, ora sappiamo che il sistema funziona come da  progetto, e ci dà fiducia se avremo bisogno di manovrare di nuovo in futuro."Il team di Goddard CARA era  determinato ma non sapeva quanto doveva essere grande la spinta da fornire al Fermi per mitigare la minaccia. D’intesa con il Joint Space Operations Center (JSpOC) a Vandenberg Air Force Base in California, gli scienziati del CARA verificarono che la nuova orbita non avrebbe messo il Fermi in corsa per un potenziale collegamento con un altro oggetto. Le operazioni della squadra Volo aveva anche selezionato possibili tempi per la manovra primaria e, in caso di necessità, fino a tre ulteriori manovre. Durante il fine settimana, i sensori radar e ottica della rete di sorveglianza spaziale degli Stati Uniti hanno continuato tenere sotto controllo Cosmos 1805 e ogni altro oggetto artificiale più grande di 4 pollici di diametro in orbita terrestre. Dei 17.000 oggetti attualmente monitorati, solo il 7 per cento sono satelliti attivi. Una volta al giorno, JSpOC analizza le orbite aggiornati, cerca eventuali congiunzioni  a distanza di una settimana o anche più nel futuro, e notifica alla squadra Goddard CARA di  possibili eventi che coinvolgono missioni robotiche della NASA. Un altro gruppo della NASA Johnson Space Flight Center di Houston ha la stessa funzione per tutti i veicoli spaziali che trasportano gli astronauti, tra cui la stazione spaziale internazionale. Da martedì 3 aprile, la minaccia non era ancora  stata ritirata e tutti i piani erano in atto per avviare i propulsori del Fermi. Poco dopo mezzogiorno, la navicella ha fermato la scansione del cielo e si è orientata lungo la sua direzione di marcia. Poi  ha parcheggiato i suoi pannelli solari e nascosto la sua antenna ad alto guadagno per proteggerli dallo scarico di prua."La manovra, è stata eseguita dalla sonda stessa sulla base di procedure che abbiamo sviluppato molto tempo addietro, ed era molto semplice: basta avviare tutti i propulsori per un secondo", ha spiegato Stoneking. "C'è stato un sacco di suspense e tensione ma una volta che era finita, abbiamo tirato un sospiro di sollievo perchè  era andato tutto bene. "  distanza di un ora, Fermi era tornato a fare scienza. Poche ore dopo, i vari team si sono incontrati per valutare i risultati della manovra e determinare se un'altra manovra sarebbe stata richiesta. Quando i due veicoli spaziali raggiungevano la loro congiunzione, il giorno seguente, avrebbero avuto un margine confortevole di 6 miglia, senza ulteriori azioni necessarie." Sono stato alleggerito da un peso enorme  -disse McEnery- e mi sentivo come se avessi perso 20 chili."                                                                             L'anno scorso, la squadra Goddard CARA  ha partecipato a manovre di prevenzione delle collisioni per altri sette missioni. Un mese prima della congiunzione del Fermi è venuta a galla, che il Landsat 7 aveva schivato i pezzi del Fengyun-1C, un satellite meteorologico cinese deliberatamente distrutto nel 2007 come parte di un test militare. E in maggio e ottobre, rispettivamente, Aura della NASA e CALIPSO satelliti per l’osservazione Terra hanno preso misure per evitare i  frammenti del  Cosmos 2251.

Fonte: NASA Goddard Space Flight Center