Nel vasto e misterioso Spazio che circonda il nostro pianeta, esiste un problema crescente che minaccia sia le operazioni spaziali che la sicurezza dei satelliti attivi: i detriti spaziali. Questi frammenti di vecchi satelliti, stadi di razzi e altri rifiuti spaziali orbitano attorno alla Terra a velocità incredibili, rappresentando un pericolo significativo per le future missioni spaziali.
In questo contesto, la missione ADRAS-J di Astroscale emerge come un faro di speranza e innovazione.
Astroscale, una compagnia giapponese privata, ha lanciato il satellite ADRAS-J (Active Debris Removal by Astroscale-Japan) con l’obiettivo di affrontare direttamente il problema dei detriti spaziali, con la missione progettata per dimostrare tecnologie avanzate di rimozione dei detriti, avvicinandosi e studiando da vicino pezzi di detriti spaziali non comunicativi e incontrollabili
La storia di ADRAS-J e l’obiettivo di rimozione dei detriti spaziali
Il satellite ADRAS-J è stato lanciato il 18 febbraio 2024 a bordo di un razzo Electron di Rocket Lab, e dopo aver raggiunto l’orbita, il satellite ha iniziato a manovrare con precisione per avvicinarsi al suo obiettivo: lo stadio superiore di un razzo giapponese H-2A, lanciato nel 2009 per mettere in orbita un satellite di osservazione terrestre.
Questo stadio superiore, lungo 11 metri e largo 4 metri, rappresenta un tipico esempio di detrito spaziale che ADRAS-J è stato progettato per studiare.
La missione ha raggiunto un traguardo significativo il 23 maggio 2024, quando ADRAS-J ha catturato immagini ravvicinate dello stadio superiore del razzo H-2A da una distanza di soli 50 metri, immagini che non solo documentano lo stato attuale del detrito spaziale, ma forniscono anche dati preziosi sulle condizioni strutturali del razzo dopo anni di esposizione all’ambiente spaziale.
Uno degli aspetti più innovativi della missione ADRAS-J è la sua capacità di eseguire operazioni di prossimità e rendezvous (RPO) in modo sicuro e controllato, operazioni delicate che richiedono una precisione estrema, poiché molti detriti spaziali non sono progettati per essere avvicinati o manipolati.
Durante una di queste operazioni, ADRAS-J ha dimostrato la sua capacità di evitare collisioni autonomamente, manovrando lontano dal detrito quando ha rilevato un’anomalia di orientamento.
La missione ADRAS-J non è solo una dimostrazione tecnologica, ma rappresenta anche un passo avanti verso un futuro in cui i servizi in orbita, come la manutenzione dei satelliti e la rimozione dei detriti, diventeranno una realtà.
Astroscale ha piani ambiziosi per il futuro, inclusa una fase successiva della missione finanziata dall’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA), che prevede la rimozione e la deorbitazione di grandi pezzi di detriti spaziali
La sfida dei detriti spaziali
I detriti spaziali rappresentano una delle sfide più pressanti per l’industria spaziale moderna, con il crescente numero di satelliti lanciati ogni anno, l’orbita terrestre bassa sta diventando sempre più congestionata.
Questo aumento di traffico spaziale comporta un rischio maggiore di collisioni, che a loro volta generano ulteriori detriti, creando un ciclo pericoloso noto come sindrome di Kessler.
I detriti spaziali possono variare in dimensioni, dai piccoli frammenti di vernice ai grandi stadi di razzi dismessi, ma anche i detriti più piccoli, viaggiando a velocità orbitali di circa 28.000 km/h, possono causare danni significativi ai satelliti operativi e alle stazioni spaziali, pertanto la gestione e la rimozione di questi detriti sono quindi cruciali per garantire la sicurezza e la sostenibilità delle operazioni spaziali future.
La missione ADRAS-J di Astroscale è un esempio pionieristico di come la tecnologia avanzata possa essere utilizzata per affrontare il problema dei detriti spaziali, essendo dotato di una serie di strumenti e tecnologie all’avanguardia progettati per eseguire operazioni di rendezvous e prossimità (RPO) con precisione e sicurezza.
Uno degli strumenti chiave a bordo di ADRAS-J è il sistema di navigazione basato su telecamere, questo sistema utilizza una combinazione di telecamere ottiche e infrarosse per rilevare e tracciare il detrito spaziale target.
Le immagini catturate vengono poi elaborate utilizzando algoritmi avanzati di navigazione, che consentono al satellite di determinare la posizione e l’orientamento del detrito con grande precisione.
Oltre a quanto precedentemente detto, ADRAS-J è dotato di propulsori a bassa spinta che permettono manovre delicate e controllate, del resto sono essenziali per eseguire le operazioni di avvicinamento e allontanamento dal detrito, minimizzando il rischio di collisioni accidentali.
Le operazioni di prossimità e rendezvous
Le operazioni di prossimità e rendezvous (RPO) di cui abbiamo parlato in precedenza, sono tra le più complesse e delicate nel campo delle missioni spaziali, in quanto richiedono una coordinazione precisa e una comprensione approfondita del comportamento del detrito spaziale target.
Durante la missione ADRAS-J, il satellite ha dimostrato la sua capacità di eseguire queste operazioni con successo, avvicinandosi al detrito spaziale target a una distanza di soli 50 metri.
Una delle sfide principali delle operazioni RPO è la gestione delle anomalie, durante una delle manovre di avvicinamento, ADRAS-J ha rilevato un’anomalia nell’orientamento del detrito e ha autonomamente eseguito una manovra di allontanamento per evitare una possibile collisione.
Questo livello di autonomia è cruciale per garantire la sicurezza delle operazioni in un ambiente spaziale imprevedibile.
La missione ADRAS-J rappresenta solo il primo passo verso un futuro in cui la rimozione attiva dei detriti spaziali diventerà una pratica comune, come detto in precedenza, Astroscale ha già pianificato una fase successiva della missione, che prevede la cattura e la deorbitazione di grandi pezzi di detriti spaziali.
Questa fase successiva sarà fondamentale per dimostrare la fattibilità delle operazioni di rimozione dei detriti su larga scala, inoltre la missione ADRAS-J sta contribuendo a definire le linee guida e le normative per le operazioni di servizio in orbita.
La trasparenza e la sicurezza sono principi fondamentali per Astroscale, che sta lavorando a stretto contatto con le agenzie spaziali e i governi per sviluppare regolamenti che garantiscano operazioni sicure e sostenibili.
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