Debunking: “La Nasa sperimenta l’«arpione spaziale» a caccia di detriti”

Pochi giorni fa una notizia positiva per il campo è rimbalzata tra tv, internet e social media. Si tratta del primo test in orbita di una rete per catturare i detriti spaziali. 

Come forse alcuni di voi sapranno, sono un ingegnere aerospaziale e attualmente mi occupo di detriti spaziali (per maggiori informazioni la mia biografia è a fondo pagina). Lavorando nel campo e conoscendo personalmente le persone che hanno lavorato a questo progetto, mi ha turbato leggere notizie inizialmente approssimative e successivamente anche false man a mano che l’argomento diventava più interessante per i media.

Purtroppo troppo spesso si trovano online articoli scientifici su testate anche nazionali che di scientifico hanno ben poco: traduzioni sbagliate, nessuna referenza, copia-incolla  e rielaborazioni di testi fantasiose senza controllare fonti o veridicità, e soprattutto senza realmente capire di cosa si stia parlando.

Per questi motivi ho deciso di inaugurare una nuova sezione di debunking e lotta alla fake news, iniziando proprio con questo post, in cui analizzerò un articolo della testata il corriere.it pubblicato ieri, 22 settembre [1]. Sottolineerò le parti inesatte o false.

Ho scoperto questo articolo tramite un post su social che riportava, insieme al link all’articolo:

La Nasa prova l’«arpione spaziale» a caccia di detriti.
Il sistema «vede» gli oggetti più grandi, li raggiunge e «cattura»

Una notizia esiste, ma non è quella riportata. Pochi giorni fa la missione RemoveDEBRIS, ovvero rimuovi detriti,  ha testato per la prima volta in orbita una rete per la rimozione dei detriti spaziali (ne abbiamo parlato anche in questo articolo). La missione è stata realizzata non dalla NASA, ma dall’Università del Surrey (insieme con altre aziende) ed è operata da SSTL Il lancio è avvenuto ad aprile 2018 con un razzo della SpaceX, che ha portato il piccolo satellite sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Da qui gli astronauti hanno installato il satellite su una piattaforma, che lo ha poi rilasciato nello spazio tramite un braccio robotico.

La notizia riportata è quindi totalmente falsa? Si e no. La stessa missione, prevede di effettuare altri esperimenti, tra cui anche un piccolo arpione da lanciare su un target agganciato al satellite stesso. In un altro esperimento un piccolo satellite, simile a quello catturato dalla rete, sarà rilasciato per studiare algoritmi di navigazione e riconoscimento.

Simulazione dell'esperimento con l'arpione (non ancora condotto)
Simulazione dell’esperimento con l’arpione (non ancora condotto)

Con questa premessa, analizziamo ora l’articolo vero e proprio, che, secondo la mia opinione, è una traduzione sbagliata e fantasiosa della pagina di riferimento della missione sul sito dell’Università del Surrey [2].

La Nasa sperimenta l’«arpione spaziale» a caccia di detriti

di Redazione cronache

Nonostante lo Spazio sia piuttosto vasto, uno dei temi che più preoccupa gli scienziati è come evitare la cosiddetta «spazzatura spaziale», ovvero le possibili collisioni con detriti che possono provocare anche gravi conseguenze. La Nasa ha messo a punto un sistema, chiamato NanoRacks-remove Debris, che messo in orbita dalla Stazione spaziale internazionale, con una telecamera 3D è in grado di mappare posizione e velocità dei detriti. E grazie a un rete si riescono a catturare oggetti vaganti fino a un metro di dimensione.

Chiarito il titolo, e la passiamo al testo. Come già detto, la missione removeDEBRIS è stata rilasciata dalla stazione spaziale internazionale (gestita anche, ma non esclusivamente dalla NASA) tramite un sistema porta satelliti chiamato NanoRacks (vedi immagine), sviluppato dalla compagnia NanoRacks LLC (e non dalla NASA).

Varie fasi della missione RemoveDEBRIS. Credit: University of Surrey
Varie fasi della missione RemoveDEBRIS. Credit: University of Surrey

La missione non è dotata di nessuna “telecamera 3D”, che in realtà è presa in prestito dalla descrizione di uno degli altri esperimento a bordo della missione, quello di guida e navigazione. Dalla pagina ufficiale della missione [2]:

Images will be captured from two main optical sensors: A conventional 2D camera (passive imager) and an innovative flash imaging LiDAR (active imager) […].  It will be a scaled-down version of a 3D imaging device currently developed and tested in […]. 

Le immagini saranno catturate da due sensori ottici principali: una camera 2D convenzionale (passiva) e una innovativa camera LiDAR (attiva) […]. Sarà una versione in scala ridotta di un dispositivo di ripresa 3D sviluppato e testato nel […].

L’articolo prosegue:

Le operazioni

L’esperimento condotto dalla Nasa è coordinato da un italiano, il professore Guglielmo Aglietti, direttore del centro spaziale dell’Università di Surrey, in Gran Bretagna. 

La ricerca dimostra che la rimozione degli oggetti più grandi può ridurre significativamente la possibilità di collisioni.

I detriti una volta individuati vengono agganciati con una sorta di «arpione»assicurato da una corda. Le telecamere riprendono le operazioni e tramettono le immagini sulla Terra.

Come già detto gli esperimenti, di cui solo il primo attualmente concluso, non sono condotti dalla NASA, ma principalmente dall’Università del Surrey, presso cui il professor Aglietti dirige il centro di ricerca spaziale (Surrey Space Centre) e a cui faccio i complimenti per il successo della missione, insieme con il team di SSTL (Surrey Satellite Technology Ltd) e gli altri partner coinvolti.  

Ho voluto segnalare anche le prime tre parole del secondo paragrafo, poiché l’esperimento non ha dimostrato questi risultati, che sono stati prodotti però in altri studi (ce ne sono decine nella letteratura scientifica del campo). Inoltre che dimensione devono avere gli oggetti da rimuovere, e di quanto si riduce la probabilità di collisioni? In realtà oltre che la dimensione c’è anche il problema del peso, in quanto oggetti più grandi hanno maggiori probabilità di collidere con altri corpi, ma più gli oggetti sono pesanti più è alto il numero di potenziali nuovi frammenti prodotti nelle collisioni. Inoltre numerose ricerche hanno dimostrato che sono necessarie decine di rimozioni prima di poter vedere effettivi benefici sull’ambiente, a meno di casi particolari (mi riferisco alle Just-in-time Collision Avoidance).

Infine il terzo paragrafo tratta di un altro esperimento a bordo della missione RemoveDEBRIS, non ancora effettuato (ma probabilmente lo sarà nel giro di alcune settimane o qualche mese al massimo). Il satellite però non andrà a caccia di detriti. L’arpione verrà infatti testato su una piccola piattaforma scorrevole ancorata al satellite stesso (vedi immagine in alto). Infine, due immagini riprenderanno si l’esperimento che mi auguro venga effettuato presto (probabilmente già entro le prossime settimane, in modo da poterlo presentare all’International Astronautical Congress a Brema). Come si può vedere in alto in questa pagina, un video esiste già, ma è dell’esperimento già effettuato e non dell’arpione. 

In orbita

Il problema è che la maggior parte degli oggetti lanciati nello spazio sono ancora in orbita attorno alla Terra e oggi questi oggetti o i loro frammenti rappresentano una minaccia sia nello Spazio che sulla Terra. Nello spazio, i detriti possono portare a collisioni e danni potenziali ai satelliti in funzione.

Quest’ultimo paragrafo, mostra un quadro più generale, ed è quasi privo di errori. La situazione è un po’ più complicata e può essere effettivamente utile una semplificazione per far capire al pubblico i rischi dovuti ai detriti spaziali. L’atmosfera terrestre riesce infatti a frenare un po’ alla volta i satelliti e a farli scendere di quota fino a farli bruciare in atmosfera (a meno di manovre correttive che li tengano al loro posto). L’atmosfera terrestre però si dirada con la quota e così il suo effetto svanisce un po’ alla volta. Se per a 400 km (dove giace la ISS) la vita residua di un satellite può variare dai pochi mesi ad alcuni anni massimo (in funzione del suo peso, area frontale e ciclo solare), a 800 km arriviamo facilmente alle decine di anni. Più in alto gli effetti sono quasi del tutto assenti e solo le perturbazioni gravitazionali e la pressione di radiazione solare riescono ad influenzare i parametri dell’orbita.

Tuttavia per quanto riguarda noi sulla Terra possiamo dormire sonni tranquilli: la maggior parte dei detriti rientrando in atmosfera brucia completamente, mentre i satelliti più grandi vengono fatti rientrare in maniera controllata negli oceani, o più raramente su zone desertiche o disabitate. Un rischio minimo di caduta incontrollata di satelliti malfunzionanti esisti comunque, ma le probabilità che quello che sopravviva dall’impatto con l’atmosfera faccia seri danni a terra è irrisorio. Esiste anche una branca specifica della ricerca che studia proprio come fare in modo che i satelliti si disintegrino il più possibile al loro rientro in atmosfera.

Referenze:

  1. L’articolo sul corriere.it : https://www.corriere.it/cronache/18_settembre_22/nasa-sperimenta-l-arpione-spaziale-caccia-detriti-8febe734-be3d-11e8-b1b9-790a44cac897_amp.html
  2. Pagina di riferimento della missione sul sito dell’Università del Surrey:
    https://www.surrey.ac.uk/surrey-space-centre/missions/removedebris

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Informazioni sull'autore: Gian Luigi Somma

Gian Luigi è un ingegnere aerospaziale e astronautico. Nella sua carriera ha lavorato in progetti con l'agenzia spaziale europea (ESA), l'agenzia spaziale tedesca (DLR) e con l'Università di Southampton, dove attualmente svolge ricerca nel campo dei detriti spaziali. Nel 2003 si è unito al GAK del quale ne ha raccolto l'eredità, trasformandolo in un portale di astronomia e astronautica e promuovendo queste scienze tramite star party, corsi e conferenze.

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