Il rientro infuocato dell’ATV ripreso dal suo interno

Mentre l’ultimo veicolo cargo dell’ESA inviato sull’International Space Station brucia rientrando nell’atmosfera, i suoi ultimi momenti di vita, proprio quando il suo scafo inizia a disintegrarsi, verranno ripresi dal suo interno da una speciale camera all’infrarosso.

Un team dell’ESA ha progettato e sviluppato la Automated Transfer Vihicle (ATV) Break-Up Camera in soli nove mesi , in modo da caricarla a bordo in tempo.
Lavorando a rotta di collo, il team ha progettato, costruito e testato sia la camera che la capsula Reentry SatCom che si comporteranno proprio come la come la scatola nera di un aereo per raccogliere immagini e per ritrasmetterle al suolo tramite un collegamento con un satellite Iridium.

L’ATV Break up Camera. Sulla destra la capsula SatCom ed al centro le lenti del sistema di ripresa infrarosso. (C) ESA.

La telecamera BUC dell’Agenzia Spaziale Europea si unirà alla camera ottica giapponese i-Ball e al Re-entry Break-up Recorder della NASA, per fornire il quadro più completo possibile dell’interno del veicolo automatico mentre si disintegra.

“Questi differenti strumenti si completano l’un l’altro,” spiega Neil Murray, responsabile del progetto per l’ESA.
La NASA aveva già fatto volare degli esperimenti simili con il suo registratore, mentre l’i-Ball della JAXA aveva raccolto delle foto durante il rientro del cargo giapponese HTV nel 2012.

Per l’ESA, tuttavia, questo è qualcosa di nuovo. La sfida è stata quella di ideare una capsula in grado di sopravvivere ai 1500°C del rientro atmosferico riuscendo comunque a trasmettere dati utili al suolo, indipendentemente dal suo orientamento e dalla sua altitudine. Inoltre, è stato necessario fare in modo che essa potesse riuscire a superare la schermatura generata dal plasma formato dai gas incandescenti ed elettricamente carichi causati dall’attrito con gli strati più densi dell’atmosfera.
La telecamera ad infrarossi, fissata ad un rack dell’ATV, brucerà con il resto del veicolo spaziale, ma le immagini dei 20 secondi finali verranno passati alla Reentry SatCom, una capsula sferica protetta da uno scudo termico di natura ceramica.

Un’immagine ripresa dalla camera i-Ball ad una quota di 80 km che mostra la distruzione dell’HTV giapponese nel Settembre 2012. (C) JAXA/IHI

“La Reentry SatCom è dotata di un’antenna che le permette di iniziare a trasmettere i dati ai satelliti per comunicazioni Iridium visibili all’orizzonte non appena l’ATV inizia a disintegrarsi,” ha continuato Neil. “La disintegrazione avverrà ad una quota di 80-70 km e a quel punto la SatCom starà precipitando ad una velocità di 6-7 km/s. La caduta genererà una nube di plasma ad alta temperatura che la avvolgerà , ma la sua antenna omnidirezionale dovrebbe essere in grado di penetrare la coda di tale nube. Inoltre, la trasmissione dei segnali continuerà anche dopo che l’attrito atmosferico avrà rallentato la SatCom a velocità tali da cessare la formazione di plasma, all’incirca al di sotto dei 40 km, in modo tale da continuare da essere completamente visibile ai satelliti Iridium.”

Il quinto ed ultimo dei cinque veicoli cargo automatici dell’ESA, Georges Lemaitre, è in via di approntamento per il suo lancio tramite un Ariane 5 dallo Spazioporto europeo nella Guyana Francese. Una volta in orbita, il cargo si aggancerà alla Stazione Spaziale Internazionale portandovi più di sei tonnellate di propellente, rifornimenti ed esperimenti scientifici.
Quindi, dopo circa sei mesi, in cui l’ATV farà parte integrante della Stazione fungendo da vero e proprio modulo aggiunto, esso verrà fatto sganciare dall’avamposto spaziale per rientrare e bruciare nei cieli di una remota zona dell’Oceano Pacifico in maniera innocua.

Nell’immagine in evidenza, una rappresentazione artistica del rientro atmosferico dell’ATV-5 Georges Lemaitre. (C) ESA–D. Ducros, 2014

Fonte: ESA.