Oggi il sofisticato propulsore ionico è stato attivato e funziona normalmente. Il successo dell’ultra sensibile misurazione del campo gravitazionale terrestre dipende dal preciso controllo dell’orbita e della velocità del satellite. La spinta del propulsore deve essere esattamente quella necessaria per compensare l’attrito dovuto alla sottile atmosfera presente alla quota oribitale del GOCE.
Il nuovo motore non brucia carburante come i motori a razzo tradizionali. Invece viene alimentato da un serbatoio di xenon da 40 Kg, che viene converito in ioni con delle scariche elettriche generate con la corrente proveniente dai pannelli solari. Gli ioni, essendo carichi elettricamente possono essere accelerati ed espulsi dal fondo, generando una spinta liscia, continua ed affidabile.
Il sistema di propulsione a ioni comprende due unità di spinta ridondanti montati esternamente all’ultimo pannello del satellite, che possono fornire spinte da 1 a 20 mN (milliNewton), regolati automaticamente in tempo reale per compensare esattamente la resistenza dell’alta atmosfera.
Una spinta di pochi mN è simile al peso di qualche goccia d’acqua, ma essendo uno spinta continua
(anche durante le altre operazioni del GOCE) riesce a mantenere il satellite in “caduta libera” attorno alla Terra.
“Martedì della settimana scorsa , abbiamo acceso l’unità B del propulsore ionico, a diverse intensità da 1, 3 e 8,3 mN di spinta. Giovedì abbiamo acceso l’unità A, ed entrambe funzionano nominalmente” dice Juan Piñeiro, Operations Manager dell’ESA European Space Operations Centre (ESOC) in Darmstadt, Germania.
Prima dell’accensione dei propulsori ionici GOCE era in volo libero e si abbassava di circa 190 m ogni giorno, fino ad arrivare ad uno quota di circa 280 Km.
GOCE è il primo satellite ESA utilizzante il “drag-free control” in cui il satellite si trova in caduta libera attorno alla terra, e uno dei primi in assoluto ad usare un propulsore ionico per compensare la resistenza dell’atmosfera residua. Il Drag-Free and Attitude Control Subsystem (DFACS) compie misurazioni e regolazioni automatiche dell’altitudine, momenti angolari, e accelerazioni angolari e lineari del satellite.
Il DFACS utilizza, insieme ad altri input, i dati dell’Electrostatic Gravity Gradiometer (EGG)-lo strumento principale del GOCE- per calcolare la resistenza agente sul satellite e regolare la spinta del propulsore, per mantenere la velocità e l’altitudine desiderate.
GOCE orbita ad un altitudine estremamente bassa, così la resistenza atmosferica e l’attività solare hanno importanti effetti sulla traiettoria. Il calore solare infatti causa l’espansione dell’alta atmosfera incrementando l’attrito della stessa sul satellite.
