Il satellite europeo GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Explorer) sta per rientrare sulla Terra, dopo aver esaurito il carburante che gli consentiva di mantenere la quota operativa prevista.
Il satellite si muove lungo un’orbita polare, a suo tempo prescelta per il successo delle sue rilevazioni, che lo porta a passare sopra ogni punto del globo nel giro di alcuni giorni. Ora che GOCE si trova nelle fasi conclusive del volo e le orbite rimaste si contano sulle dita di una mano, è relativamente più facile prevedere quali siano le zone popolate sulle quali GOCE potrebbe frantumarsi, anche se al momento risulta ancora impossibile formulare un’indicazione precisa.
Sul web si trovano decine di articoli, non sempre di chiara lettura, che favoriscono l’aspetto allarmistico a quello informativo. Dal canto nostro ci impegnamo a seguire praticamente in diretta le prossime ore, basandoci unicamente sulle dichiarazioni di chi sta lavorando presso ESA/ESOC, a Darmstadt in Germania, il centro dell’Agenzia Spaziale Europea dal quale si conducono le operazioni sul satellite in rientro.
Previsione del punto di caduta
I calcoli sui possibili punti di rientro vengono aggiornati costantemente sulla base dei dati provenienti dalla telemetria del satellite e dalle osservazioni radar, nonchè da modelli matematici dell’atmosfera.
GOCE, “a secco” di propellente e con il motore a ioni ormai spento, non ha modo di manovrare attivamente, quindi il suo rientro sarà di tipo incontrollato, affidato alle forze della natura (forza di gravità, attrito atmosferico…). Di certo non piomberà al suolo tutto intero, come un razzo, ma a partire da una quota di 80 km si disintegrerà in migliaia di pezzi che verranno via via consumati dal calore generato dalla compressione delle molecole di gas dell’atmosfera, operata dal satellite stesso in caduta(1). Le parti potenzialmente in grado di sopravvivere a questa fase saranno pochissime, e si tratterà delle componenti metalliche più robuste come, per esempio, i serbatoi del propellente. Le parti in alluminio, come il corpo principale del satellite, si dovrebbero dissolvere completamente.
A scopo precauzionale la Protezione Civile ha emesso ieri un comunicato che, nel clima di incertezza sulla zona di rientro dei frammenti di GOCE, è stato stilato con amplissimi margini di prudenza. In base alle ultime osservazioni questa mattina è stato diramato un nuovo comunicato che esclude la possibilità di rientro sull’Italia nella giornata di domenica 10, mantenendo invece l’allerta per la mattina di lunedì 11. Qui il testo dell’avviso della Protezione Civile.
Situazione attuale
[Ultimo aggiornamento]
Da ESA/ESOC giunge la conferma che non sarà più possibile acquisire contatto radio con GOCE, in quanto nessuna stazione di terra è posizionata in modo da riceverne il segnale.
Il resilientissimo satellite affronterà gli ultimi momenti della sua avventura spaziale in “silenzio”, seguito solo dai radar che ne tracceranno il percorso finale.
Un ringraziamento a tutti coloro che ci hanno seguito per questa diretta e ci piace chiudere con l’immagine del Flight Control Team quasi al completo, che per l’ultima volta osserva la telemetria dagli schermi della Control Room.
Seduto in seconda fila il socio ISAA Ing. Giuseppe Albini, uno degli Spacecraft Controller di GOCE.
[Aggiornamento ore 23:45]
Alle 23:42 la stazione Troll in Antartide ha nuovamente raccolto dati telemetrici da GOCE, che si trova ad una quota di meno di 120 km e con una “febbre” arrivata a 80 gradi C per quanto riguarda la CDMU, e 84 gradi C per le batterie. Contro ogni aspettativa, dunque, il satellite continua a funzionare egregiamente.
Siamo comunque alle fasi finali: la discesa è ovviamente inarrestabile e presto o l’impatto con gli strati densi dell’atmosfera, o il malfunzionamento degli apparati di bordo ormai surriscaldati ormai ben oltre le specifiche funzionali.
[Aggiornamento ore 22:35]
GOCE continua a funzionare piuttosto bene, nonostante la temperatura interna sia arrivata intorno a 64 gradi centigradi, con punte di 80 in alcuni trasformatori elettrici di bordo. Il prossimo passaggio su Troll è fissato alle 23:42.
[Aggiornamento ore 21:15]
GOCE sta ancora inviando la telemetria di bordo: poco fa (20:50 italiane) con la stazione antartica Troll. La temperatura della CDMU, il cervello del satellite, ha raggiunto i 54 gradi. Il prossimo passaggio, sempre su Troll, è programmato per le 22:16, mentre le ultime predizioni sul momento della deorbitazione sono tra le 23:30 e le 01:30.
[Aggiornamento ore 20:15]
Per meglio comprendere come mai sia tanto difficile ancora adesso fornire una zona precisa per il previsto rientro al suolo, bisogna considerare che molto dipende da come GOCE si “muoverà” negli ultimi minuti di vita, quando la densità dell’atmosfera sarà sempre più rilevante e il satellite potrebbe iniziare a “sbandare”, perdendo l’effetto di “portanza” del suo corpo particolarmente aerodinamico. Qualunque elemento che modifichi l’attuale configurazione aerodinamica (un volo leggermente “traverso” o il distacco di una superficie aerodinamica) cambierà di moltissimo il risultato finale. È probabile che qualche elemento di certezza arrivi tra le 22:00 e la mezzanotte.
[Aggiornamento ore 20:00]
I segnale di telemetria di GOCE è stato appena ricevuto dalla stazione di terra di Kiruna, per l’ultima volta. La temperatura interna del satellite è salita a 50 gradi C.
[Aggiornamento ore 17:50]
Il Flight Control Team di GOCE sta seguendo da giorni le ultime vicende del suo satellite. Una squadra di Ingegneri e Spacecraft Controllers che vede tante professionalità italiane. Eccoli al lavoro, poco fa, nella Dedicated Control Room di GOCE presso il centro ESA/ESOC.
Zum Ende der #GOCE Mission ist im Kontrollraum am ESOC in Darmstadt noch mal richtig viel los: pic.twitter.com/AMVxsPTRFL
— ESA auf Deutsch (@ESA_de) November 10, 2013
Il prossimo contatto radio con GOCE, semmai dovesse avvenire, è previsto per le 18:30 circa, molto molto vicino al momento previsto per la deorbitazione.
[Aggiornamento ore 16:30]
A meno di 10 ore dal rientro GOCE si è collegato con successo alle antenne della stazione radio satellitare posta nelle isole Svalbard, quando erano le 15:37 ora italiana.
Il satellite sta volando ad una altitudine di 133 km, con un rateo di caduta ora salito a 1,5 km ogni ora, e ancora in aumento. L’attrito e’ ora pari a oltre 200 mN (milliNewton). Nonostante questo GOCE è ancora efficiente, con un buon controllo del suo assetto. Il gradiometro, uno degli strumenti di bordo, è stato spento dal Flight Control Team in quanto gli accelerometri sono ormai saturi a causa dell’attrito. I GPS di bordo continuano a funzionare senza problemi.
Le temperature vicine al “muso” di GOCE continuano a salire, e sono ora vicine ai 40 gradi centigradi e, come atteso, sono in costante ascesa. Si tratta di un aumento di 25 gradi se confrontato con i valori rilevati un giorno e mezzo fa.
Alcune ulteriori possibilità di contatto radio con GOCE sono previste a partire dalle 17:05 italiane (a causa della sua orbita il satellite non può essere seguito costantemente da una sola stazione radio di terra, ma deve essere ricevuto da quella in posizione via via più favorevole) ; se sarà ancora possibile operare e ricevere dati telemetrici riporteremo eventuali nuovi aggiornamenti.
[Aggiornamento ore 14:00]
Il dott. Heiner Klinkrad, responsabile dell’ufficio “Space Debris Office” dell’Agenzia Spaziale Europea (Ufficio Detriti Spaziali), ha poco fa comunicato che in base alle più recenti informazioni il rientro di GOCE avverrà tra le 18:30 UTC e le 24:00 UTC di domenica 10 novembre, cioè tra le 19:30 di domenica 10 e le 01:00 di lunedì 11, ora italiana. L’accuratezza della previsione è pari a 2 orbite, quindi +/- 180 minuti.
La buona notizia è che a questo punto l’area di impatto di eventuali detriti si troverà sopra l’oceano e le zone polari, escludendo zone densamente popolate.
[Aggiornamento ore 12:00]
A meno di un giorno dal previsto rientro in atmosfera, il satellite sta ancora funzionando egregiamente, tanto che il Flight Control Team sta procedendo alla ricezione della telemetria di bordo in modo non troppo diverso dalle normali operazioni di routine.
GOCE si trova a circa 145 km di quota, ed il rateo di discesa attuale è pari a 1 km all’ora, in aumento.
Gli accelerometri di bordo non sono più in grado di misurare l’attrito, ormai talmente importante (oltre 165 mN) da essere fuori scala per le capacità dei sensori.
Anche le temperature degli strumenti posti vicino al “muso” di GOCE sono in costante crescita (+13 gradi centigradi nelle ultime 24 ore), anche se non è ancora stato raggiunto il limite massimo che ne provocherà il malfunzionamento.
L’assetto del satellite rimane sotto controllo, grazie anche al fatto che la forma aerodinamica del corpo di GOCE sta attivamente contribuendo a mantenerlo stabile.
I GPS di bordo sono in perfetta efficienza.
(1) Una prima stesura dell’articolo faceva riferimento, semplicisticamente, al calore generato dall’attrito.
Fonti: Rocket Science Blog http://blogs.esa.int/rocketscience/tag/goce/ – Immagine in evidenza cortesia ESA /AOES Medialab
