Lanciato con successo il satellite meteorologico GOES-S

È in orbita e in piena efficienza il satellite meteorologico USA di nuova generazione GOES-S, lanciato lo scorso giovedì 1° marzo a bordo di un Atlas V.

Il liftoff è avvenuto dalla piattaforma 41 della Cape Canaveral Air Force Station, quando in Italia erano le 23.02. Cosa piuttosto rara, data e ora della partenza erano ancora quelle fissate mesi or sono: nessun problema tecnico ha richiesto un rinvio ed anche il meteo si è rivelato eccezionalmente favorevole: il cielo della Florida non era del tutto sgombro da nubi, come avrebbero desiderato gli spettatori del lancio diurno, ma i parametri di sicurezza risultavano ampiamente rispettati.

L’Atlas V in configurazione 541 si stacca dalla piattaforma 41. Credit: United Launch Alliance

L’Atlas V, nell’aspetto un po’ tozzo che assume in presenza del fairing da 5 metri, laddove la carenatura aerodinamica fa scomparire nel suo profilo una buona parte del secondo stadio, si è innalzato rapidamente grazie alla spinta combinata del motore principale russo RD-180 del primo stadio e dei quatto booster laterali della Aerojet Rocketdyne, puntando subito e decisamente verso Est.

L’incurvarsi della scia dell’Atlas V evidenzia gli effetti della rapida manovra di pitch e yaw, avvenuta a soli 5 secondi dal decollo. Credit: United Launch Alliance

Le varie fasi standard del volo dello sperimentato lanciatore (quello di giovedì era il suo 76° viaggio), si sono svolte come da copione. Un minuto e 50 secondi dopo il lancio sono stati rilasciati i booster; dopo altri 2 minuti e mezzo è avvenuto il distacco del primo stadio esausto ed è subentrato il Centaur, con il suo unico RL10C-1.

La prima accensione dell’upperstage è durata 7 minuti e 34 secondi e ha portato razzo e payload su una prima orbita di parcheggio di 180×540 km, con un’inclinazione di 28°. È seguita una fase di volo inerziale di una decina di minuti, poi, mentre il veicolo sorvolava la costa occidentale del continente africano, con una seconda accensione di tre minuti veniva a formarsi l’orbita di trasferimento, fortemente ellittica, con apogeo a 32.780 km.

L’ultima manovra del Centaur è avvenuta a 3 ore e 28 minuti dal lancio, sopra i cieli dell’Indonesia. Una nuova accensione dell’RL10C-1, di poco più di un minuto e mezzo, determinava l’orbita finale di 35.290x 8.200 km con un’inclinazione di 9,52°. GOES-S veniva rilasciato a T+03.32.31. Di lì a poco le stazioni di terra acquisivano il segnale del satellite e ricevevano la conferma del primo (parziale) dispiegamento del pannello solare.

Il momento del distacco di GOES-S ripreso da una camera a bordo del Centaur. Credit: NASATV

Identikit di GOES-S

GOES sta per Geostationary Operational Environmental Satellite ed è il nome che caratterizza uno storico programma gestito dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l’ente federale USA che si occupa dello studio delle condizioni dell’atmosfera e degli oceani e, tramite una sua emanazione, il National Weather Service, delle previsioni meteorologiche.

GOES-A è stato lanciato nel 1975 e da allora si sono succedute in orbita geostazionaria diverse generazioni di satelliti, con significativi avanzamenti tecnologici. GOES-S è il secondo esemplare della quinta, inaugurata nel novembre 2016 con il lancio di GOES-R (la sigla GOES-R è usata anche per indicare l’intera generazione).

I satelliti, sviluppati in collaborazione con la NASA, sono costruiti da Lockheed Martin su piattaforma A2100A, pesano al lancio 5.192 kg e sono dotati di un singolo pannello solare, capace di garantire una potenza di 4 kW.

Collocazione dei principali strumenti nei satelliti della serie GOES-R. Credit: NASA

Tutti i GOES-R portano a bordo sei strumenti principali. I più importanti sono ovviamente quelli rivolti a Nadir, ossia al nostro pianeta, a cominciare dall’Advanced Baseline Imager (ABI), il sensore che fornisce immagini della terra in 16 bande spettrali, dal visibile all’infrarosso, con risoluzione fino a 0,5 km, ossia esattamente il doppio di quella raggiunta dei satelliti della precedente generazione. ABI è in grado di produrre immagini dell’intero disco terrestre (fino ad una ogni cinque minuti), ma può alternare queste riprese complessive a riprese zoomate a scala regionale, fino ad aree di 1000×1000 km, scandite ogni 30 secondi.

Confronto tra le immagini trasmesse da GOES-R (o 16), a sinistra, e dal satellite della precedente generazione GOES-13, a destra. Credit: NASA/NOAA

Rivolto verso la terra è anche il Geostationary Lightning Mapper (GLM) , un sensore operante nel vicino-infrarosso, destinato alla rilevazione dei fulmini.

Sul braccio che collega il pannello solare al corpo de satellite sono invece collocati due payload dedicati all’osservazione della nostra stella: il Solar Ultraviolet Imager (SUVI) è un telescopio che osserva il sole nella banda ultravioletta, tenendo d’occhio eruzioni, flares e altri fenomeni della superficie. Le sue rilevazioni sono integrate dagli Extreme Ultraviolet and X-ray Irradiance Sensors (EXIS), che osservano rispettivamente le emissioni di radiazione ultravioletta e di raggi X.

I dati di questi strumenti, ovviamente, non hanno rilevanza solo meteorogica ma concorrono a determinare lo space weather, che condiziona varie attività umane, comprese quelle astronautiche. A completare la caratterizzazione dell’ambiente dello spazio sono dedicati altri due payload: Magnetometer (MAG) per monitorare le variazioni del campo magnetico nello spazio e la Space Environment In-Situ Suite (SEISS), una serie di sensori per rilevare il flusso di protoni, elettroni e ioni pesanti nella magnetosfera.

Integrazione del system module e del propulsion module di GOES-T presso il laboratori di Lockheed Martin. Credit: NOAA

La costellazione GOES-R, al completo, sarà composta da quattro elementi: ai due già in orbita si aggiungeranno GOES-T e GOES-U, che sono in costruzione alla Lockheed Martin e dovrebbero essere lanciati rispettivamente nel 2020 e nel 2024. Ma il compito di questi ultimi sarà inizialmente quello delle “riserve”, mentre per GOES-S è atteso, a breve, un importante ruolo operativo.

GOES-S Verso l’operatività

La destinazione finale di GOES-S, sarà infatti lo slot orbitale posto alla longitudine di 137° Ovest ove, mutato il nome in GOES-17 (come i TDRS anche i GOES sono identificati da lettere nella fase di preparazione e lancio e da numeri nella fase operativa), assumerà il ruolo di GOES-WEST, monitorando una fascia di superficie terrestre che va dalla Nuova Zelanda all’intero continente americano, passando per l’Alaska e la costa pacifica degli Stati Uniti. Con il suo arrivo, cioè, il nuovo sistema GOES sarà pienamente funzionale, dal momento che le funzioni di GOES-EAST, con il monitoraggio della zona che va dall’Africa alla costa USA dell’Atlantico, sono già state assunte da GOES-16 (in precedenza noto come GOES-R), collocato a 75° Ovest.

Collocazione di GOES-WEST (ovvero GOES-S/17) e GOES-EAST (GOES-R/16). Credit: NOAA

Mentre scriviamo sono appena iniziate le accensioni del “motore di apogeo”, un LEROS-1C a propulsione liquida di produzione giapponese, che nel corso di 10 giorni innalzeranno l’intera orbita a quota geostazionaria. Solo al termine di queste manovre, quando sarà al sicuro degli effetti delle accelerazioni, il pannello solare sarà completamente aperto.

A 14 giorni dal lancio GOES-S sarà “parcheggiato” a 90° Ovest. Qui si provvederà al dispiegamento delle antenne in banda X, S e L e del lungo braccio che regge il magnetometro e si attiveranno le operazioni di test e calibrazione degli strumenti. Solo dopo circa sei mesi dal lancio, il satellite sarà pronto per essere trasferito a 75° Ovest e iniziare le attività di servizio.

Video della diretta NASATV del lancio: