SpaceX sta per compiere una nuova impresa storica ovvero portare un satellite in orbita polare partendo dalla Florida. Un evento di questo tipo non accadeva dal 30 novembre del 1960, quando un incidente rischiò di sfociare in una guerra tra Stati Uniti e Cuba. Ora però SpaceX ha ottenuto i permessi per tornare ad effettuare missioni di questo tipo da Cape Canaveral. La partenza ad oggi, 22 agosto è prevista per il 28 agosto.

L’obbiettivo della missione sarà quello di lanciare il satellite argentino SAOCOM 1B, utilizzato per osservare la Terra grazie ad un radar ad apertura sintetica. Il 7 ottobre 2018, il Falcon 9 B1048 portò in orbita il satellite gemello SAOCOM 1A, ma partendo però dalla base di Vandenberg, in California.

I SAOCOM formeranno una piccola costellazione, lavorando con i 4 satelliti italiani COSMO-SkyMed, realizzati da Thales Alenia Space su commissione dell’Agenzia Spaziale Italiana. Tale costellazione formerà il sistema SIASGE (Sistema Italo-Argentino per la Gestione delle Emergenze). Questi satelliti operano su orbite polari eliosincrone, passando sopra i poli terresti e sorvolando una determinata zona sempre alla medesima ora.

Ciò permette di monitorare attentamente le diverse zone del pianeta ed osservare i loro cambiamenti nel tempo. Le orbite polari però, richiedono basi di lancio con determinate caratteristiche, ed elevati criteri di sicurezza.

La mucca che interruppe i lanci polari da Cape Canaveral

Florida, 30 novembre 1960, ore 14:50. Parte dalla rampa di lancio LC17B il razzo Thor DM-21 Ablestar per portare in orbita polare diversi satelliti. Tra questi vi era anche GRAB, utilizzato per mappare la rete radar della difesa aerea dell’Unione Sovietica.

Durante le primissime fasi del volo, il razzo iniziò a deviare dalla sua traiettoria a causa di un guasto. Ciò constrinse l’ufficiale di volo a dare l’ordine di azionare il sistema di autodistruzione del razzo.

Lanciare verso il polo sud partendo dalla Florida, costringe però il razzo a dover sorvolare Cuba. Il razzo Thor esplose proprio mentre si trovava vicino all’isola, su cui caddero alcuni detriti. Ci fu una vittima: una mucca.

In piena Guerra Fredda e in un clima di tensione tra Stati Uniti e Cuba, un evento del genere creò molto scalpore, sfociando in proteste contro il governo americano. Fu addirittura fatta sfilare una mucca con un cartello “Eisenhower, hai ucciso una delle mie sorelle” a L’Avana, davanti l’ambasciata americana.

Data la poca affidabilità di cui ancora godevano i razzi e per evitare ulteriori incidenti diplomatici, da allora furono interrotti i lanci polari dalla Florida.

Come raggiungere l’orbita polare

Per lanciare satelliti in orbita polare, per prima cosa è necessario scegliere un luogo adeguato. Il fattore principale è la lontananza dall’equatore, ovvero la latitudine, che serve per determinare l’inclinazione finale delle orbite.

La Terra è sostanzialmente una sfera che ruota attorno ad un asse. Ciò implica che la velocità tangenziale varia su ogni punto della superficie a seconda della distanza dai poli, dove è minima, e dall’equatore, dove è massima. Ciò che influenza tale velocità è la distanza del punto della superficie dall’asse di rotazione della Terra: minore è la distanza e minore sarà la velocità tangenziale.  

Ai poli quindi, questa velocità è minima, ovvero zero, mentre è massima trovandosi sull’equatore, dove vale 1668 km/h. A Cape Canaveral la velocità tangenziale è di 1470 km/h ed in alcuni casi può essere molto utile, non però per i lanci in orbita polare.

Un razzo che parte da Cape Canaveral, una volta staccatosi dal suolo avrà già questa velocità impressa, che si sommerà a quella generata dalla spinta del razzo stesso. Viaggiando verso il Polo Sud quindi, questa velocità che la Terra conferisce al razzo lo porta a deviare verso destra.

Perciò tale velocità dovrà essere compensata per poter seguire una traiettoria “verticale” che sorvolerà i poli. Questo comporta un dispendio di carburante.

Partendo da Cape Canaveral, il Falcon 9 di SpaceX dovrà eseguire una manovra chiamata “dogleg”, una brusca virata per puntare verso sud. Anche questa manovra costringe il razzo a consumare una maggiore quantità di carburante, perché parte della sua energia serve solo per cambiare direzione.

Problemi da tenere in considerazione

Per evitare inconvenienti dovuti a possibili incidenti, sarebbe meglio che un razzo sorvoli aree disabitate (come mari o deserti) nelle prime fasi del lancio. Per questa ragione, SpaceX ha già portato a termine missioni  verso l’orbita polare, ma dalla base di Vandenberg, in California. Dopo essere partito, il Falcon 9 viaggiava per lunghe tratte sopra l’Oceano Pacifico.

Il rischio che capiti nuovamente un incidente come quello del 1960 c’è, ma i razzi moderni sono molto più affidabili di quelli di allora.

Il Falcon 9 è inoltre dotato di Flight Termination System, ovvero un sistema gestito dai computer di bordo che distrugge completamente il razzo in caso di gravi anomalie o cambi di traiettoria non previsti. Il razzo si autodistruggerebbe completamente, evitando che grosse parti ricadiano a Terra e danneggino strutture (o persone) a Terra.

Un altro problema è rappresentato dal boom sonico. Quando un velivolo supera la barriera del suono, genera un’onda di pressione che potrebbe danneggiare strutture, come le finestre delle abitazioni. I tecnici hanno studiato la propagazione di queste onde d’urto e stabilito che non dovrebbero creare nessun problema per questo lancio.

La missione SAOCOM 1B prevede che il Falcon 9 effettui un rientro sulla terra ferma, più precisamente sulla Landing Zone 1. SpaceX però sta valutando anche altre opzioni per il futuro, come l’utilizzo delle chiatte anche per questo lancio. Le navi per il recupero dei fairing invece, dovrebbero posizionarsi a sud di Cuba.

SpaceX, con questa missione per conto della CONAE (l’agenzia spaziale argentina) sta per riportare i lanci polari in Florida. Oltre al SAOCOM 1B, ci saranno a bordo del Falcon 9 altri due piccoli satelliti, facenti parte del programma Rideshare. Sequoia e GNOMES 1 condivideranno i costi di lancio, in modo da raggiungere l’orbita ad un prezzo più basso.

AGGIORNAMENTO 25 Agosto 2020: Il satellite Sequoia non sarà più all’interno del Falcon 9 ma volerà con il vettore Electron nella missione I Can’t Believe It’s Not Optical! con partenza prevista il 27 agosto.

AGGIORNAMENTO 29 Agosto 2020: Insieme al satellite GNOMES 1 ci sarà il Cubesat Tyvak-0172.

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