Nel 1957 il lancio dello Sputnik-1 ha dato inizio all’era delle missioni spaziali, aprendo nuove opportunità per la scienza, la telecomunicazione e la difesa militare. Dopo mezzo secolo di attività spaziali, i satelliti operativi non sono che un 10% dell’ammontare di tutti gli oggetti in orbita intorno alla Terra, mentre la percentuale restante è composta da “spazzatura spaziale”, o “space junk”. Tra i “detriti spaziali” (space debris) troviamo vecchi satelliti in disuso, frammenti di lanciatori, varie componenti di missioni spaziali, e persino oggetti persi dagli astronauti durante le missioni umane. Il numero di questi detriti è imprecisato e le ultime stime informano che vi siano circa 30000 oggetti di dimensioni più grandi di 10 cm, circa 670000 oggetti di dimensioni maggiori di 1cm, e circa 170 milioni di oggetti di dimensioni minori di 1 cm (UN-TRSD 1999, ESA SSA Programme).

I detriti spaziali occupano orbite circumterrestri comprese tra 300 e 40000 km di altitudine e la velocità di un detrito è compresa tra qualche e 10-15 km/s. A causa dell’aumento della densità della popolazione e delle alte velocità orbitali relative in gioco, i detriti rappresentano un pericolo concreto per i satelliti operativi già in orbita, i nuovi satelliti da lanciare e le missioni spaziali con la presenza umana, anche considerando gli eventuali rientri verso la Terra di alcuni detriti di dimensioni grandi.

L’Osservatorio Astronomico d’Abruzzo è coinvolto nel progetto Space Debris, grazie ad un accordo tra l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). In particolare, il nostro osservatorio è capofila di un gruppo di lavoro che si occupa dello studio ottico multibanda per la caratterizzazione dei materiali dei detriti spaziali.

Utilizzando vari telescopi si osservano satelliti in orbita geostazionaria ben conosciuti, per studiarne le caratteristiche spettrofotometriche e per poterne riconoscere i materiali di costruzione. La tecnica di base consiste nel confrontare la luce riflessa dai satelliti con quella di origine solare.

Spettro del satellite geostazionario ASTRA-2G ottenuto al telescopio G.Cassini di Loiano.
Curva di luce del satellite geostazionario ASTRA-2G ottenuta al Teramo-Normale Telescope di Teramo.

 

 

 

 

 

 

 

L’individuazione delle proprietà degli oggetti osservati viene eseguita tramite confronto tra i dati acquisiti al telescopio e le misure di riflettanza effettuate presso il Laboratorio di Ottica dell’OAAb, mediante l’utilizzo di un monocromatore e irraggiamento con lampade ad ampio spettro di componenti standard di satelliti, quali ad esempio pannelli solari, materiale di costruzione, etc.

Spettro di emissione di tipo solare.
Setup delle misure di riflettanza dei frammenti di satelliti effettuati nel nostro laboratorio.

 

 

 

 

 

 

 

Il 30 marzo 2017 ci siamo occupati della Tiangong-1, il laboratorio cinese messo in orbita nel 2011 ad una altezza di 310 Km, del quale era stato perso il controllo nel 2016 ed è precipitato nell’Oceano Pacifico nell’aprile 2017.