Strabiliante successo per la missione Proba-3 dell’Agenzia Spaziale Europea

La missione Proba-3, dell’Agenzia Spaziale Europea, è la prima missione al mondo di volo in formazione di precisione in cui due veicoli spaziali si muovono all’unisono come fossero un’unica sonda.

Coppia Satelliti
L'Agenzia Spaziale Europea ha inviato nello spazio una coppia di satelliti che hanno da poco effettuato un volo in formazione di precisione.

Immaginate due sonde separate che però sono in grado di muoversi all’unisono nello spazio in maniera autonoma, senza alcun controllo da terra.

Questo è proprio l’obiettivo di recente raggiunto dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) grazie alla missione Proba-3, la quarta missione del programma Proba (PRoject for On Board Autonomy), un programma nato con lo scopo di testare nuove tecnologie in grado di permettere ai futuri satelliti scientifici di effettuare numerose operazioni in completa autonomia, riducendo quindi nettamente le operazioni da terra.

Nel dettaglio la missione Proba-3 è la prima missione al mondo di volo in formazione di precisione in cui due veicoli spaziali si muovono all’unisono come fossero un’unica sonda.

La prima missione ad aver raggiunto questo traguardo

È bene precisare che esistono già diverse missioni che si affidano a tecnologie di volo in formazione per poter operare. Tuttavia i due veicoli spaziali di Proba-3 saranno i primi a mantenere la loro posizione relativa con una precisione millimetrica per ore, senza alcun controllo da terra.

Nel dettaglio i due satelliti che fanno parte della missione sono: il Coronagraph Spacecraft (CSC) di 340 kg, ossia un coronografo, e l’Occulter Spacecraft (OSC) di 200 kg, ovvero un occlusore.

Come per le altre missioni del programma l’obiettivo principale è quello di riuscire ad effettuare dei voli autonomi con i satelliti in formazione stretta, ad appena 150 metri di distanza l’uno dall’altro, simulando un unico grande veicolo spaziale.

Il lancio è stato effettuato il 5 dicembre scorso dal Satish Dhawan Space Centre in Sriharikota, in India. I satelliti, inizialmente uniti, si sono poi separati dallo stadio superiore dopo circa 18 minuti dal lancio, rimanendo tuttavia uniti tra di loro durante le prime fasi di inserimento in orbita.

Satellite Sole
Il coronografo, grazie all'ombra offerta dall'occlusore, sarà in grado di studiare la corona solare.

Nel corso della missione i due satelliti manterranno un’orbita altamente ellittica attorno alla Terra, con un apogeo (ossia il punto di maggior distanza dal nostro pianeta) a 60.500 km di quota e un perigeo ad “appena” 600 km.

La fase di avvicinamento dei due veicoli è stata guidata da terra, dall’ESEC (European space Security and Education Centre), ossia il centro europeo per la sicurezza e l’educazione spaziale dell’ESA che si trova a Redu, in Belgio. Durante questa fase i veicoli sono passati da una distanza reciproca di circa 600 metri fino a soli 144 metri.

Nel frattempo che le due sonde si avvicinavano fra di loro si sono anche dovute allineare per far sì che il coronografo entrasse nell’ombra dell’occlusore.

L’obiettivo secondario della missione è infatti quello di studiare la corona solare tramite il coronografo che però ha bisogno dello schermo offerto dall’occlusore. Il disco da 1,4 metri trasportato dall’occlusore deve proiettare un’ombra di 5 centimetri sull’ottica del coronografo in modo da permettergli di studiare la debole corona solare.

Quindi, dopo la prima fase di formazione seguita dal team di Redu per avvicinare i due satelliti, è iniziata la fase gestita totalmente in autonomia dalle due sonde.

Sia il coronografo che l’occlusore sono stati in grado di regolare la loro posizione autonomamente e di mantenerla per diverse ore.

Un traguardo incredibile per l'ESA

È il responsabile della missione, Damien Galano, ad affermare:

Una volta attivata l’autonomia di bordo, i satelliti hanno misurato e controllato il loro posizionamento relativo utilizzando il sistema Visual Based, che consiste in una fotocamera grandangolare sull’occlusore che traccia un set di luci led lampeggianti sul coronografo, integrata da una fotocamera a campo stretto per un posizionamento ancora più preciso

I satelliti hanno quindi mantenuto la loro posizione autonomamente, usando il collegamento intersatellitare per scambiarsi informazioni vitali sul posizionamento reciproco. Inoltre, tramite questo collegamento, l’occlusore può anche inviare istruzioni al suo compagno e se il software di posizionamento rileva un disallineamento, il sistema di propulsione può eseguire piccoli aggiustamenti per riallineare i due satelliti, senza che il personale a terra intervenga in alcun modo.

Ovviamente il team di scienziati di Redu ha costantemente monitorato tutte le manovre autonome effettuate dai due satelliti, pronto ad intervenire in caso emergessero problematiche che però non sono state segnalate.

Il raggiungimento di questo obiettivo da parte dell’ESA rappresenta un traguardo importantissimo nell’esplorazione spaziale e siamo sicuri che grazie a questa tecnologia saranno possibili numerose altre scoperte.