Detriti Spaziali

Lo spazio vicino alla terra è occupato da più di 300000 particelle di detriti asrtificiali con diametro più grande di 1 cm. Questa popolazione è simile a quella asteroidale poiché la sua evoluzione a lungo periodo è affetta da mutue collissioni ad alta velocità. Lo spazio occupato dei detriti si può dividere in tre regioni principali: quella a orbita bassa (Low Earth Orbit – LEO), sotto i 2000 km, quella a orbita media (Medium Earth Orbit – MEO), tra i 2000 km e circa 36000 km, e quella geosincrona (Geosynchronous Earth Orbit – GEO) a circa 36000 km di altitudine.

 

Come evidenziato drammaticamente dall'impatto tra i satelliti Iridium 33 e Cosmos 2251 avvenuto il 10 Febbraio 2009, la possibilità di una collisione nello spazio pone un rischio molto serio per tutte le attività spaziali. Dopo l'evento dell'Iridium è apparsa evidente a tutti gli operatori nello spazio la necessità di un attivo annullamento dell'impatto, di una gestione del traffico spaziale e di misure efficaci di mitigazione.


Tutte le sonde “non segrete” attualmente in orbita sono catalogate dallo “United States Strategic Command” (USSTRATCOM) nel catalogo degli elementi a due righe (Two–Line Element – TLE). In questo catalogo sono elencati circa 15000 oggetti co i loro parametri orbitali attuali. La dimensione limite degli oggetti presenti nel catalogo è tra i 5 e i 10 cm sotto alcune migliaia di chilometri di altitudine, e tra 0,5 e 1 m per orbite più alte (fino ai geostazionari). Solo circa il 6% degli oggetti nel catalogo TLE sono satelliti operativi. Circa il 24 % del catalogo è composto da satelliti non operativi, mentre circa il 17% è costituito da stadi superiori di missili e il 13% da detriti relativi a missioni. In fine, circa il 40% sono frammenti. Al fine di produrre e mantenere un tale catalogo la rete “United States Space Surveillance Network” produce continuamente un grande numero di osservazioni ottiche e radar. Recentemente anche l'Europa ha iniziato il suo programma di Space Situational Awareness (SSA) con lo scopo di aumentare la conoscenza dell'ambiente circumterrestre. In questo contesto è estremamente importante la disponibilità di metodi efficienti e di algoritmi per un'accurata determinazione orbitale.

 

Il team di SpaceDyS ha una lunga esperienza e eccellenza nel campo dei detriti spaziali. Ha partecipato fin dall'inizio degli anni '90 allo sviluppo dei primi modelli europei per lo studio dell'evoluzione a lungo termine della popolazione dei detriti spaziali, facendo luce sul rischio della proliferazione degli impatti e il la necessità di misure di mitigazione. Per esempio, già nel 1999, più di 10 anni prima l'evento effettivo, in un articolo, che ha fatto scuola, pubblicato su Nature, ha avvisato sull'importanza del rischio e sulle conseguenze di una frammentazione della costellazione di Iridium. Da allora il team ha continuato a sviluppare teorie e strumenti in questo campo, raggiungendo picchi di eccellenza nella determinazione orbitale e correlazione degli oggetti spaziali. Molte pubblicazioni in giornali inernazionali e conferenze testimoniano il suo interesse continuo per questo oggetto di ricerca.