ALL'INTERNO DEL SATELLITE TYVAK-0130

Geostare2: piccoli telescopi a caccia di relitti

Si chiama Geostare2, è costituito da due piccoli ma potenti telescopi mono-specchio e promette non solo di fare osservazioni astronomiche ma anche di monitorare i satelliti in orbita attorno al nostro pianeta. I due occhi sensibili alla luce visibile si trovano all'interno del nano-satellite Tyvak-0130, lanciato il 15 maggio scorso da Space X. Con le ultime immagini ricevute, è stato completato con successo il controllo in orbita e la messa in servizio del satellite

     21/06/2021
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Tyvak-0130 è una missione il cui obiettivo è monitorare i satelliti in orbita attorno al nostro pianeta, tracciare i detriti nello spazio e fare osservazioni astronomiche.

Il decollo del Falcon 9 dal Kennedy Space Center il 15 maggio con a bordo, oltre ai 52 satelliti Starlink, il minisatellite Tyvak-0130. Crediti: SpaceX

Lanciata a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9 il 15 maggio scorso dal Kennedy Space Center della Nasa, la missione consiste di un piccolo satellite miniaturizzato dal peso molto contenuto, circa 11 chilogrammi, e dalle dimensioni di una valigetta, costruito per far progredire l’uso di piccoli satelliti a basso costo per applicazioni commerciali.

Oltre che di un sistema di controllo della posizione nello spazio estremamente stabile, che include tre sensori stellari e quattro ruote di reazione, il carico del minisatellite Tyvak-0130, comprende anche un avanzato sistema di telescopi ottici, chiamato Geostare2, il cui scopo è testare telescopi compatti per lo studio della cosiddetta Space domain awareness (Sda), cioè la sorveglianza del traffico spaziale e dei detriti orbitanti. Telescopi che a circa un mese da quando il satellite ha raggiunto la sua destinazione finale hanno già inviato migliaia di immagini ad altissima risoluzione della Terra e dello spazio che testimoniano il completamento con successo dei controlli in orbita e la messa in servizio del satellite.

«Il carico utile e il satellite stanno funzionando molto bene e siamo in anticipo con i controlli rispetto al programma», dice l’astrofisico Wim de Vries, componente del team Space Science and Security Program (Sssp) del Lawrence Livermore National Laboratory (Llnl ), il laboratorio di ricerca gestito dall’Università della California che, insieme alla compagnia Tyvak Nano-Satellite Systems, è coinvolto nella missione.

Immagine composita creata utilizzando cinque scatti ottenuti dal telescopio ad ampio campo visivo di Geostare2 dopo un’esposizione di otto secondi. Questa immagine dimostra l’eccezionale stabilità ottenuta dal nano-satellite Tyvak-0130. Al centro è visibile la galassia di Andromeda. Subito a destra, le tracce di due satelliti che si muovono nel campo di vista del telescopio. Crediti: Llnl.gov.

Ad oggi, volando in un orbita terrestre bassa, a circa 575 chilometri di altitudine, Geostare2 ha già catturato più di 2.000 immagini della Terra, oltre a più di 2.500 immagini utili per il tracciamento dei detriti spaziali. Tra queste immagini c’è anche quella che vedete qui accanto della galassia di Andromeda, creata mettendo insieme cinque scatti ottenuti dopo un’esposizione di otto secondi da uno dei due imager di Geostare2: il telescopio ad ampio campo visivo.

«Siamo più che soddisfatti della qualità e della risoluzione delle immagini che abbiamo ricevuto da Tyvak-0130», sottolinea Marc Bell, amministratore delegato di Terran Orbital, una delle società della compagnia Tyvak. «Finora la nostra collaborazione con Llnl ha avuto un successo incredibile e siamo più che ottimisti per il futuro».

Lo studio e il monitoraggio dei satelliti in orbita attorno alla Terra implica il rilevamento, il tracciamento, la catalogazione e l’identificazione di oggetti artificiali, come satelliti attivi/inattivi, stadi di razzi o detriti.

In alto, un nano satellite  Tyvak (a destra) e la sua custodia (a sinistra). In basso, uno dei due piccoli telescopi spaziali lanciati nel 2018 con la precedente missione Geostare1. Crediti: Tyvak.com e Julie Russell/Lawrence Livermore National Laboratory

Per fare questo Geostare2 include, come anticipato, due piccoli ma potenti telescopi ottici. Si tratta di telescopi riflettenti il cui unico specchio è costruito a partire da un singolo blocco di silice fusa ad altissima purezza. Una natura compatta che consente ai sistemi di imaging più piccoli di funzionare senza comprometterne  le prestazioni. Questi telescopi sono inoltre estremamente robusti, forniscono immagini più chiare senza interferenze causate dalle temperature e non richiedono una regolazione della messa a fuoco in orbita.

La tecnologia dei due telescopi compatti, sviluppata da Llnl e Tyvak nell’ambito di un accordo quadriennale di ricerca e sviluppo, sostituisce le strutture dello specchio primario e secondario nei telescopi standard con un unico pezzo di vetro solido, con forme ottiche e rivestimenti riflettenti su entrambe le estremità del vetro. Ma quello che più stupisce dei due imager è la dimensione: misurano 8.5 centimetri di diametro e 14 centimetri di lunghezza. Uno dei due telescopi ha un campo visivo più ristretto con un’alta risoluzione, mentre l’altro ha un campo visivo ampio con un’eccellente sensibilità. Il primo è destinato principalmente all’osservazione della Terra. Il secondo, riuscendo a coprire 3.9 secondi d’arco per pixel, e con  una sensibilità tale da rilevare stelle di 14ma magnitudine (l’oggetto più debole visibile ad occhio nudo è in genere di magnitudine 6.5) in una singola foto di un secondo, è invece ottimizzato per il monitoraggio della “spazzatura spaziale”.

Con il completamento delle attività di messa in servizio, la compagnia Tyvak e il laboratorio per ricerca e sviluppo di scienza e tecnologia applicate alla sicurezza nazionale Lawrence Livermore si concentreranno ora su una serie di esperimenti volti a dimostrare le capacità di monitoraggio dei telescopi, ma saranno anche condotte su richiesta osservazioni relative all’imaging terrestre e alle scienze spaziali.