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FP7

SpaceDebECM Risultato in breve

Project ID: 302270
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Italia

La sicurezza nello spazio non dipende dal puro caso

Mentre la quantità dei detriti spaziali continua ad aumentare, la probabilità di collisioni cresce con essa. Ricercatori finanziati dall’UE hanno simulato degli scenari di collisione con differenti condizioni iniziali allo scopo di identificare quali parametri dell’orbita hanno l’effetto più grande sulla probabilità di collisione.
La sicurezza nello spazio non dipende dal puro caso
Attorno alla Terra si stima che ci siano oltre 500 000 oggetti più grandi di 1 cm e oltre 10 milioni di oggetti più grandi di 1 mm. Gli oggetti di queste dimensioni non possono essere fermati dagli scudi della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e possono interferire con le attività del veicolo spaziale in orbita.

Tuttavia, i detriti di piccole dimensioni non possono essere individuati con l’attuale tecnologia radar. Anche se le nuove tecnologie radar saranno in grado di rilevarli, la quantità di dati per tutte le possibili particelle che si scontrano impedirà qualsiasi studio dell’evoluzione dell’orbita dei singoli pezzi.

I ricercatori che lavorano al progetto SPACEDEBECM (Space debris evolution, collision risk, and mitigation), finanziato dall’UE, hanno proposto un approccio differente basato sulla definizione della densità dei frammenti. Questa formulazione del problema ha consentito l’adozione di metodi analitici per lo studio dell’evoluzione nel lungo periodo dei detriti spaziali.

Per descrivere l’evoluzione della densità è stato sviluppato un modello dell’intera popolazione dei detriti spaziali in differenti regioni orbitali. Delle tecniche differenziali algebriche sono state utilizzate per la descrizione della densità e delle tecniche semi-analitiche, adottate nello strumento PlanODyn, sono state usate per calcolare l’evoluzione dell’orbita nel lungo periodo.

Il nuovo modello, che tratta i frammenti come un fluido, cattura il movimento di un grande numero di detriti minuscoli molto più velocemente rispetto ai metodi convenzionali. I ricercatori hanno usato le mappe di densità prodotte per identificare le orbite di decadimento e per valutare il rischio di collisione per un veicolo spaziale in orbita attorno alla Terra.

Questo lavoro ha mostrato che una nube di detriti di piccole dimensioni generati dalla frammentazione di un veicolo spaziale in orbita aumenta il rischio per gli altri mezzi spaziali nei dintorni. In particolare, i detriti del satellite DMSP-F13 (Defense Meteorological Satellite Program Flight 13), che esplose il 3 febbraio 2015, potrebbero colpire i satelliti che si trovano in orbita eliosincrona e polare.

Il modello di densità è stato anche applicato per descrivere lo schieramento, evoluzione e prestazioni di grandi costellazioni di CubeSat, una tendenza emergente per le applicazioni spaziali. I ricercatori hanno analizzato differenti opzioni per sgombrare le orbite dei punti di librazione e le orbite altamente ellittiche di smaltimento dove secondo i piani verranno collocate le future missioni.

Lo spazio attorno alla Terra è densamente popolato da un numero crescente di detriti, la maggior parte dei quali è stata generata dalla frammentazione di veicoli spaziali operativi o abbandonati. Il progetto SPACEDEBECM ha offerto una comprensione più profonda delle dinamiche dei minuscoli frammenti dei detriti e del loro contributo al rischio di collisione nell’ambiente spaziale del nostro pianeta.

Informazioni correlate

Keywords

Sicurezza nello spazio, detriti spaziali, orbita, tecnologia radar, SPACEDEBECM, rischio collisione
Numero di registrazione: 182784 / Ultimo aggiornamento: 2016-05-24
Dominio: Energia