Il rapido aumento nel corso degli ultimi anni dei detriti spaziali in orbita terreste bassa (LEO) è diventato un problema. Questo a causa dell’alta probabilità di collisioni, anche con satelliti attivi, che produrrebbero ulteriori detriti. Ora si stima che in orbita ci siano 20 mila oggetti potenzialmente pericolosi di varia grandezza, variabile da pochi centimetri a molti metri. Molte sono le missioni pensate per risolvere il problema. Una di queste è in procinto di partire con il lancio numero 16 di Rocket Lab. Invece, tra tutte le proposte avanzate nel corso degli anni, la più concreta è ELSA-D (End-of-Life Service by Astroscale – Demonstration) dell’azienda Astroscale. Questa compagnia, con sede a Tokyo, è una delle principali al mondo ad occuparti di rimozione dei detriti spaziali.

Il satellite

Lo scopo di ELSA-D, prima missione dimostrativa, è verificare il corretto funzionamento delle tecniche di base necessarie per l’attracco ai detriti spaziali e la conseguente rimozione dalla LEO. Astroscale ieri ha annunciato la sua partenza a marzo 2021 dal Launch Services del Baikonur Cosmodrome in Kazakistan, a bordo di un razzo Soyuz. ELSA-D testerà molteplici modalità di cattura dei detriti per la rimozione di questi, utilizzando un approccio innovativo. Nel seguente video è possibile vedere alcune di queste manovre e modalità.

Il dispositivo è composto da due satelliti, il Chaser e il Target. Il primo ha un peso di circa 175 kg, mentre il secondo si avvicina ai 17 kg, e verranno lanciati assieme. Chaser è dotato di tecnologie di rendez-vous e di un meccanismo di aggancio magnetico. Tra i vari strumenti che ha a bordo, i più importanti sono quelli di rilevamento ottico per orientarsi.

Target, progettato dalla Surrey Satellite Technology Ltd, dispone di vari sistemi, tra cui uno di comunicazione in banda S, uno di posizionamento GPS e uno di controllo attorno ai 3 assi principali. Dispone anche di una telecamera in HD e di un meccanismo di illuminazione per registrare le sequenze di cattura durante il passaggio nel lato in ombra della Terra. Lo strumento principale presente su Target è una piastra ferromagnetica di aggancio (Docking Plate), che consente a Chaser di attaccare il satellite più piccolo.

La missione

Target e Chaser saranno uniti durante il lancio e l’inserimento orbitale, e una volta in orbita stabile verranno scollegati e allontanati. Target (bersaglio) avrà lo scopo di simulare un possibile detrito spaziale, quindi dovrà essere individuata da Chaser (inseguitore) per poi venire agganciato. Per aiutare il lavoro del satellite più grande, il piccolo Target dispone di una serie di marcatori ottici, in maniera tale che Chaser possa aggiustare l’assetto per un docking ottimale.

Durante la prima missione dimostrativa verranno testate la ricerca del bersaglio, l’ispezione dell’area circostante e di conseguenza l’aggancio. Saranno simulati vari scenari, dai più semplici ai più complicati, con una serie di rilasci e agganci del Target da parte di Chaser, utilizzando algoritmi specifici di rendez-vous e docking in base alla situazione (tra i più interessanti vi è la ricerca del detrito al di fuori del campo visivo).

Tutta la missione verrà controllata dal Regno Unito, utilizzando l’In-Orbit Servicing Control Centre National Facility, il centro di controllo sviluppato da Astroscale appositamente per le missioni di rimozione orbitale.

Il futuro di Astroscale

ELSA-D sarà la prima missione capace di effettuare una cattura semi-autonoma di un bersaglio non più controllabile, così come la prima identificazione di un detrito al di fuori del campo visivo dei sensori del Chaser. Astroscale non ha solo ELSA-D in programma. Le future missioni comprendono la fase 1 del progetto Commerical Removal of Debris Demonstration (CRD2) della JAXA, prevista per il 2023, oltre alla prima tecnologia in grado di allungare la vita di un satellite in orbita geostazionaria.

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