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Tiangong-1, stazione spaziale cinese: dove e quando cadrà. Tutte le informazioni

La stazione spaziale cinese Tiangong-1 lanciata il 29 settembre 2011 è uscita dalla sua orbita ed è ormai impossibile un rientro controllato. Si stima che potrebbe cadere sulla Terra il giorno di Pasqua. Ecco cosa c’è da sapere

di Veronica Nicosia

La stazione spaziale cinese Tiangong-1, ribattezzata Palazzo celeste, è ormai fuori controllo. Lanciata nel settembre 2011, il 16 marzo 2016 il centro di controllo a terra ha perso ogni contatto e capacità di controllarne la discesa nell’atmosfera. Un rientro non controllato che fa della stazione cinese uno dei migliaia di detriti che compongono la spazzatura spaziale che orbita intorno alla Terra.

Dopo due anni a vorticare intorno al pianeta secondo orbite discendenti, il momento dell’impatto di Tiangong-1 al suolo è quasi arrivato. Effettuare una previsione esatta del luogo e della data dell’eventuale impatto è impossibile, ma gli scienziati hanno definito una fascia compresa tra due latitudini dove la probabilità della caduta è più alta e una stima della data (aggiornata al 27 marzo) per il giorno di Pasqua: il 1° aprile alle 10.25, le 12.25 in Italia.

Proprio l’Italia è tra le zone a rischio impatto da rientro tra l’Emilia Romagna e le regioni a sud, nonostante le probabilità che frammenti della stazione spaziale colpiscano una persona sono bassissime, meno di un centomiliardesimo, e la Protezione civile in collaborazione con l’Agenzia spaziale Italiana (ASI) e le altre agenzie spaziali internazionali monitorano costantemente la traiettoria di questo detrito spaziale che passa sul nostro Paese 3 o 4 volte al giorno, perdendo quota e avvicinandosi sempre di più al suolo.

Spazzatura spaziale, cos’è

A partire dagli anni Cinquanta, la corsa allo spazio ha portato in orbita intorno alla Terra oltre 7500 satelliti in più di 5200 lanci. Di questi, 4300 sono rimasti nello spazio e solo 1200 sono ad oggi ancora operativi, secondo i dati dello Space Debris Office dell’Esa. Queste missioni hanno prodotto una coltre di spazzatura spaziale che orbita intorno al pianeta ad alta velocità: detriti costituiti da stadi dei razzi, frammenti di satelliti, scaglie di vernici e ancora materiale espulso dai motori che vanno dalle dimensioni inferiori al millimetro fino a oggetti delle dimensioni di Tiongang-1, che è lunga circa 10.5 metri.

Durante i 60 anni di attività spaziale il numero dei detriti è aumentato vertiginosamente, tanto da diventare un problema concreto e urgente per via della collisione con altri satelliti in orbita ancora attivi o del loro rientro nell’atmosfera, con i frammenti che possono pur se con basse probabilità causare collisioni con aerei in volo oppure precipitare a Terra. Ad oggi il principale sistema di monitoraggio e catalogazione dei detriti spaziali si deve all’Us Space Surveillance Network, che si avvale di radar, telescopi e altre tecnologie per tracciare le orbite degli oggetti.

Tiangong-1, il Palazzo celeste in caduta libera

Lanciata il 29 settembre 2011, Tiangong-1 è stata la prima stazione spaziale cinese messa in orbita a 350 chilometri di altezza e con inclinazione di circa 43 gradi rispetto all’equatore terrestre. Una missione che ha permesso alla Cina di portare equipaggi nello spazio tra il 2012 e il 2013.

Da allora la stazione spaziale è rimasta disabitata, ma ha continuato a essere utilizzata per condurre test tecnologici e poi è iniziato il suo rientro controllato, che avrebbe dovuto portarla a precipitare nella South Pacific Ocean Unpopulated Area (SPOUA), un “cimitero” per satelliti in una zona desertica dell’Oceano Pacifico. Qualcosa però è andato storto e dal 16 marzo 2016 il centro di controllo a terra ha perso la capacità di gestire il rientro in sicurezza.

Negli ultimi due anni Tiangong-1 ha continuato a perdere progressivamente quota, dato che il continuo impatto con le molecole di atmosfera residua ha sottratto via via energia, e ora è destinata a precipitare sulla terra senza controllo. La stazione è composta da due moduli cilindrici, uno di servizio e uno abitabile, e ha una lunghezza complessiva di 10,5 metri, mentre il diametro varia dai 2.5 metri del modulo di servizio ai 3,4 metri del modulo abitabile.

La sua massa iniziale era di oltre 8500 chilogrammi, di cui circa 1 tonnellata di propellente per le manovre, ma si è ridotta ad una massa stimata di 7500 chilogrammi dopo l’utilizzo del carburante e l’esaurimento delle scorte di cibo, ossigeno e acqua a bordo da parte degli astronauti durante la loro permanenza.

Il rientro di Tiangong-1: le zone a rischio 

Si parla di rientro in atmosfera quando un detrito spaziale scende sotto la quota di 120 chilometri di altezza, ma dato che nella maggior parte dei casi la struttura principale dell’oggetto rimane integra fino agli 80 chilometri di altezza, questa è la quota di riferimento secondo Luciano Anselmo e Carmen Pardini dell’Isti-Cnr. Nel caso di Tiangong-1, la struttura inizierà a disintegrarsi tra i 120 e gli 80 chilometri di altezza e nonostante l’attrito con l’atmosfera riduca la stazione spaziale in frammenti, alcune componenti potrebbero sopravvivere e precipitare in un’area ellissoide dalle dimensione tra gli 800 e i 2000 chilometri in lunghezza e circa 70 chilometri in larghezza.

La mappa del rischio mostra le aree tra i 42.8 gradi di latitudine nord e 42.8 gradi di latitudine sud (in verde) in cui il rientro di Tiangong-1 potrebbe avvenire, mentre il grafico a destra indica la densità di popolazione delle aree. Crediti immagine: ESA CC BY-SA IGO 3.0

Un’allerta è stata lanciata dunque per tutte le località che si trovano nella fascia compresa tra i 43 gradi di latitudine sud e i 43 gradi di latitudine nord. Data la bassa eccentricità e l’inclinazione non polare dell’orbita, come spiegano gli esperti di Isti-Cnr, la stazione spaziale ha una maggiore probabilità di cadere in prossimità dei confini di banda di latitudine.

Inoltre, una eventuale esplosione ad alta quota, dovuta ai residui di propellente nei serbatoi, potrebbe allontanare i frammenti di un centinaio di chilometri rispetto alla traiettoria originale, estendendo i confini delle zone a rischio a 44 gradi di latitudine nord e 44 gradi di latitudine sud. Proprio in questa fascia si trova l’Italia e le aree più esposte sono quelle comprese tra l’Emilia Romagna e le regioni meridionali, che vengono da giorni monitorate dalla Protezione civile e dall’ASI.

Il rientro di Tiangong-1: quando?

La data di rientro stimata della stazione spaziale è il 1° aprile 2018, proprio nel giorno di Pasqua, alle ore 10.25 Utc, le 12.25 in Italia. Si tratta però solo di una stima, ma la stazione spaziale potrebbe cadere a terra in una fascia oraria con una incertezza di 48 ore, dunque tra il 30 marzo e il 3 aprile. Gli scienziati spiegano che non è possibile prevedere con esattezza il “dove” e il “quando” Tiangong-1 toccherà il suolo, per via della complessità dell’atmosfera rispetto ai modelli di cui dispongono, l’alta velocità con cui questo oggetto si muove e tutti fattori che generano errore sulla stima, il calcolo risulta al di fuori delle attuali capacità tecniche.

Quello che però gli scienziati possono fare è prevedere dove il stazione spaziale non cadrà: nelle ultime 36 ore di volo infatti i calcoli attuali possono permettere di escludere progressivamente le aree del pianeta a rischio. La conferma dell’area a rischio avverrà, per un eventuale impatto, con un preavviso inferiore ai 40 minuti e quello che sappiamo è che al momento Tiangong-1 attraversa il cielo italiano 3 o 4 volte al giorno ad una distanza temporale di 90 minuti e ad una quota tra i 200 e i 220 chilometri di altitudine.

Il rientro di Tiangong-1: rischi e probabilità

I rischi legati al rientro della stazione spaziale cinese sono di tipo meccanico o chimico. Il rischio meccanico è definito come l’urto di frammenti massicci che viaggiano a elevata velocità con veicoli in movimento, strutture vulnerabili e persone all’aperto. Il rischio chimico invece è rappresentato dalla presenza ancora a bordo, secondo le stime Isti-Cnr, di 230 chilogrammi di tetrossido di azoto e di 120 chilogrammi di monometilidrazina, due sostanze molto tossiche. Anche se nel secondo caso, le probabilità di contaminazione sono bassissime, questa non può essere esclusa e pertanto chiunque individui un frammento è invitato a non avvicinarsi, evitare qualunque contatto e allertare immediatamente le autorità.

La certezza è che al momento Tiangong-1 è un sorvegliato speciale: cinque telescopi, radar, sensori ottici e sistemi di tracciamento laser per 13 agenzie spaziali internazionali stanno monitorando la sua discesa nell’atmosfera terrestre e la Protezione civile, sotto il coordinamento del Capo Dipartimento Angelo Borrelli, è impegnata sul territorio a gestire l’eventuale emergenza. In Italia il monitoraggio vede coinvolti l’ASI, il Centro di Geodesia Spaziale Giuseppe Colombo di Matera, l’amministrazione della Difesa, l’Inaf e l’Isti-Cnr.

E’ importante sottolineare, però, è che la probabilità che una persona venga colpita da un frammento è davvero bassissima: pari a uno su cento miliardi. Questo significa che è 130mila volte più probabile essere colpiti da un fulmine e 3 milioni di volte più probabile di rimanere vittima di un incidente domestico in un paese sviluppato. Basti pensare che in 60 anni di attività spaziale, col ritmo di 1-2 stadi o satelliti rientrati a settimana, nessuno è mai rimasto ferito nel rientro non controllato di un detrito spaziale. E 200 volte più piccola è la probabilità che i frammenti della stazione spaziale possano collidere con un aereo in volo.

Rientro in atmosfera dei detriti spaziali: evento eccezionale o comune?

La stazione spaziale cinese non rappresenta il primo caso di rientro non controllato nell’atmosfera terrestre, anzi rientri di detriti spaziali come satelliti o stadi senza controllo con una massa superiore ai 5mila chilogrammi avvengono in media 1 o 2 volte l’anno. Questo significa che si tratta di evento affatto eccezionale, ma molto più “comune” di quanto pensiamo.

La storia dei rientri delle stazioni spaziali (controllati e non controllati) con massa superiore a Tiangong-1. Crediti immagine: SA CC BY-SA 3.0 IGO

Lo scorso 27 gennaio, ad esempio, uno stadio russo-ucraino di circa 8500 chilogrammi, con una massa dunque superiore a Tiangong-1, è rientrato sul Perù e i suoi frammenti sono precipitati nella regione del lago Titicaca. Il 10 marzo invece uno stadio del lanciatore cinese Lunga Marcia 3B è rientrato sul Paraguay e uno dei suoi serbatoi è stato recuperato al confine con il Brasile, nei pressi della città di Canindeyù.

Tiangong-1 dunque fa parte di una categoria di mezzi di trasporto spaziali, con o senza equipaggio, che sono rientrati in atmosfera e non è certamente il più piccolo per massa, basti pensare al rientro di Skylab, la stazione spaziale statunitense della NASA che ha effettuato un rientro semi-controllato nel 1979 quando con i suoi 74mila chilogrammi è arrivata sul suolo terrestre.

Ecco dove monitorare il rientro di Tiangong-1:

Rocket Science Blog (Esa)

Asi

Protezione civile

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Questo articolo è stato pubblicato qui

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