ASAT per il satellite Cosmos-1408

Nel blog avevamo già parlato di satelliti artificiali per quanto riguarda la loro osservazione dal suolo nell’articolo “A caccia di satelliti artificiali“. Ritorniamo sull’argomento per parlare della distruzione deliberata di un vecchio satellite militare ex sovietico, il Cosmos-1408, e del pericolo che eventi come questo costituiscono per la navigazione spaziale.

Infatti in orbita attorno alla Terra si stima la presenza di circa un milione di space debris con dimensioni comprese fra 1 e 10 cm. Questi oggetti, sottoprodotto dell’attività spaziale in orbita geocentrica, costituiscono un rischio per la navigazione spaziale perché si muovono a diversi km/s, comportandosi come veri e propri “proiettili” del tutto incontrollabili. La situazione è già difficile e la logica suggerirebbe di non peggiorarla deliberatamente, ma gli eventi dicono che sta accadendo il contrario.
Dal 15 novembre 2021 a questo lungo elenco di space debris se ne deve aggiungere qualche migliaio in più. Infatti il satellite Cosmos-1408 (Norad 13552) è stato deliberatamente distrutto dai russi durante un test missilistico anti-satellite (in sigla ASAT, anti-satellite missile test). Non si conosce l’ora esatta dell’evento, ma è compresa fra la fine del 14 e l’inizio del 15. Il Cosmos-1408 era un satellite militare con una massa di ben 2000 kg lanciato il 16 settembre 1982 che apparteneva a un sistema spaziale di sorveglianza radio ex sovietico.

La distruzione del satellite ha generato una nube di circa 1500 frammenti osservabili e centinaia di migliaia di pezzi più piccoli che si stanno rapidamente espandendo lungo l’orbita dell’ex satellite. Infatti, nel momento dell’esplosione del satellite alcuni frammenti riceveranno una quantità di energia cinetica aggiuntiva, mentre ad altri verrà tolta a seconda della direzione e velocità di espulsione. Il risultato è una nube di frammenti su orbite geocentriche leggermente diverse che tenderà progressivamente ad espandersi con il passare dei giorni, come viene ben rappresentato nel classico diagramma di Gabbard. Inoltre l’effetto della pressione della radiazione solare e la non sfericità della Terra faranno sì che le orbite cambino ancora più rapidamente con una dispersione dei frammenti che però – progressivamente – cadranno sulla Terra per effetto dell’attrito atmosferico residuo che a circa 500 km di altezza fa ancora sentire i propri effetti. Difficile stimare i tempi di decadimento orbitale perché dipendono dal rapporto massa/superficie del frammento e dall’attività solare che può abbassare o innalzare i gas atmosferici, comunque fra 400 e 500 km di quota i tempi possono variare fra 1 e 10 anni.

L’orbita percorsa dal Cosmos-1408 era inclinata di 82,6° sull’equatore terrestre, praticamente circolare (con il perigeo a 472,0 km d’altezza e l’apogeo a 497,5 km) e impiegava 94,2 minuti per compiere un intero giro. Purtroppo anche la ISS ha un perigeo e un apogeo molto simili (rispettivamente 424,9 km e 431,1 km), mentre l’inclinazione dell’orbita è di 51,6°. Le orbite sono rappresentate nelle Fig. 1 e 2.

Dalla geometria delle orbite deriva che nei due punti in cui si incrociano (i nodi), c’è il rischio che qualche space debris proveniente dal satellite colpisca la ISS e i sette astronauti che attualmente la occupano sono stati messi in allarme. All’inizio del 15 novembre, alle sette persone sulla ISS è stato ordinato di ripararsi nei veicoli Crew Dragon e Soyuz e ci sono rimasti per circa due ore. La nube di space debris da allora ha fatto molti altri passaggi ravvicinati alla stazione, sebbene non siano stati segnalati danni. L’equipaggio della stazione ha ripreso alcune operazioni nel corso della giornata, anche se parti della stazione rimangono sigillate per precauzione contro eventuali impatti. Al momento in cui scrivo il primo punto di intersezione fra le due orbite si trova su una verticale in prossimità del canale di Panama, mentre il secondo punto cade al largo dell’isola di Sumatra, vedi Fig. 1 e Fig. 2. Tuttavia le orbite hanno un moto di precessione a causa della non sfericità della Terra e questi punti si spostano in continuazione nello spazio rispetto alla superficie terrestre.

Una vera e propria follia quello del test anti-satellite russo (che si va a sommate all’ASAT cinese del 2007), considerato il rischio a cui viene sottoposta la ISS che ospita, fra gli altri, 2 cosmonauti e che ci porta un passo più vicino alla temuta sindrome di Kessler.

Figura 1 – Il primo punto di intersezione fra le orbite della ISS e del Cosmos-1408 al mattino del 17 novembre 2011 cadeva sulla verticale in prossimità del canale di Panama (Crediti: Celestrak.com).
Figura 2 – Il secondo punto di intersezione fra l’orbita della ISS e quella del Cosmos-1408 al mattino del 17 novembre 2021 cadeva poco a sud dell’isola di Sumatra (Crediti: Celestrak.com)

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