Il 26 agosto è stato pubblicato su Geophysical Research Letters uno studio condotto da alcuni ricercatori russi e francesi. Lo studio ha analizzato l’impatto sulla ionosfera dell’esplosione di Starship avvenuta nello spazio durante il secondo volo di test, svoltosi il 18 novembre 2023. Durante questo test la Ship, quindi il secondo stadio di Starship, esplose circa 8 minuti dopo il lancio a una quota di circa 150 km.
Lo studio afferma che l’esplosione avvenuta durante il secondo volo di Starship abbia prodotto onde d’urto che si sono propagate nell’alta atmosfera, causando una perturbazione della ionosfera. Queste onde hanno creato un “buco” nella ionosfera, che è rimasto “aperto” per quasi un’ora e si è esteso per migliaia di chilometri.
Queste onde d’urto si sono propagate sia verso nord che verso sud dalla traiettoria del razzo, e sono state osservate per la prima volta a una distanza di 1000 chilometri dal punto di esplosione per poi estendersi fino a 2000 chilometri di distanza.
Per approfondire –> Analisi post volo del secondo lancio di test di Starship.
Come è stato condotto lo studio
L’analisi delle perturbazioni ionosferiche indotte dall’esplosione di Starship è stata condotta utilizzando una rete di oltre 2500 stazioni GNSS (Global Navigation Satellite System) poste tra il Nord America e i Caraibi. Queste stazioni ricevono costantemente segnali da satelliti di navigazione come il GPS, ma non solo, e i ricercatori li hanno utilizzati per monitorare le variazioni nel contenuto totale di elettroni (TEC) nella ionosfera.
Il TEC rappresenta la densità di elettroni presenti lungo il percorso del segnale tra il satellite e il ricevitore a terra, ed è un indicatore delle condizioni ionosferiche.
Per rilevare i cambiamenti nel TEC, i ricercatori hanno analizzato le differenze di tempo di propagazione tra segnali a due diverse frequenze emessi dai satelliti GNSS. Queste differenze di tempo sono influenzate dalla densità degli elettroni nella ionosfera, poiché le onde radio viaggiano a velocità diverse a seconda del livello di ionizzazione del mezzo che attraversano.
Confrontando le misure di ritardo tra le diverse frequenze, è possibile calcolare variazioni precise nel contenuto di elettroni. Questa metodologia ha permesso di osservare in tempo reale la risposta della ionosfera agli eventi generati dal lancio e dalle esplosioni di Starship.
Solitamente è comune che i lanci dei razzi vadano a modificare lo stato della ionosfera, ma si tratta di un fenomeno chimico dovuto all’interazione dei gas dei motori dei razzi con gli strati superiori dell’atmosfera. Anche in questo caso una delle conseguenze è la ionizzazione della ionosfera, ma non è l’unica.
Non era mai successo invece, con queste dimensioni, che si creasse un fenomeno di cambiamento nel contenuto totale di elettroni dovuto a delle onde d’urto causate dall’esplosione di un razzo. Il fenomeno non ha avuto conseguenze sul lungo termine, per lo meno per quanto è possibile sapere ora.
Le conseguenze. Un fenomeno così grave?
Come interagiscono i razzi con gli strati superiori dell’atmosfera è infatti un argomento ancora poco conosciuto, e sempre più importante dato il crescente numero di lanci orbitali. È però anche vero che un’esplosione come quella avvenuta durante il secondo volo di Starship non si dovrebbe ripetere più.
Durante il terzo volo la Ship si è distrutta a circa 60 km di quota durante il rientro in atmosfera, mentre durante il quarto volo avvenuto il 6 giugno 2024 la Ship si è distrutta durante l’impatto con l’oceano. A meno di casi e incidenti isolati, non dovrebbe più avvenire che una Starship si distrugga in atmosfera.
Questo mezzo è preso in considerazione sempre più spesso per queste ricerche per via delle sue dimensioni ma anche dell’approccio di SpaceX alla progettazione dei suoi razzi, che prevede di eseguire il maggior numero di test in condizioni reali, con conseguenti esplosioni.
Per approfondire –> Quanto e quando inquinano i razzi? La guida completa all’inquinamento dei lanci spaziali
Lo studio completo: Supersonic Waves Generated by the 18 November 2023Starship Flight and Explosions: Unexpected NorthwardPropagation and a Man‐Made Non‐chemical Depletion.
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