TIANGONG, IL "PALAZZO CELESTE" ANDRÀ IN FRANTUMI
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ASTRONAUTICA
TIANGONG,
IL “PALAZZO CELESTE”
ANDRÀ IN FRANTUMI
WALTER RIVA
Alberto Buzzoni
Astronomo Associato dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) presso
l’Osservatorio Astronomico di Bologna ha lavorato molti anni all’estero,
in Spagna e in gran parte del Sud America. Oltre a studiare le galassie
lontane e le loro implicazioni cosmologiche, si dedica da molti anni anche
allo studio dinamico dei satelliti artificiali e al problema dei detriti spaziali.
È inoltre coordinatore scientifico del progetto italiano PRISMA per lo studio
delle meteore e Rappresentante Nazionale dell’INAF in OCIS, l’organismo
per il coordinamento delle attività di Sorveglianza Spaziale e Difesa in Italia
(assieme ai colleghi dell’ASI e dello Stato Maggiore della Difesa).
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TIANGONG
A
nche i cinesi hanno una Sorveglianza Spaziale e Difesa in Italia.
stazione spaziale. Anzi, Insomma, la persona giusta per tutto
ne hanno addirittura due. ciò che può cadere sulla Terra dal di
Si chiamano entrambe sopra delle nuvole. Lo abbiamo incon-
Tiangong (che potrem- trato piacevolmente e questo è il rias-
mo tradurre con “palazzo del cielo”) e sunto della nostra conversazione.
anche loro, come la più celebre - e più
grande - Stazione Spaziale Internaziona- Alberto pare che la Tiangong-1 sia an-
le (ISS), orbitano incessantemente intor- data fuori controllo da qualche mese,
no al nostro pianeta. La prima di esse, è proprio così? Come è stato possibile?
la Tiangong-1, è però andata fuori con- Sì, in effetti è da maggio dello scorso
trollo almeno dalla primavera del 2016 anno (2017) che l’Agenzia Spaziale Ci-
e sta inesorabilmente perdendo quota nese CNSA ha dato notizia ufficiale alla
e assetto. Insomma, in parole povere il comunità internazionale (attraverso l’Uf-
suo destino è segnato. Dopo un lustro ficio per gli Affari Spaziali delle Nazioni
di onorato servizio (venne lanciata a set- Unite, UNOOSA) che la stazione “ha ces-
tembre del 2011), tre attracchi con le na- sato di funzionare”. Questa informazio-
vicelle Shenzhou, e dopo aver ospitato ne, in verità, lascia non poche perples-
a bordo anche sei “ticonauti” - così ven- sità poiché risulta che il “problema” con
gono chiamati gli astronauti in Cina - fra la Tiangong risalirebbe a oltre un anno Lyu Yang, la prima donna astronauta cinese, è
cui Lyu Yang e Wang Yaping, le prime prima (nel documento all’UNOOSA si stata a bordo della Tiangong-1 per quasi una
donne cinesi nello spazio, la Tiangong-1 riporta la data del 16 marzo 2016). Inol- settimana nel giugno del 2012 (Di Tksteven -
cadrà sul nostro pianeta nelle prossime tre, in nessun momento è stata chiarita la Opera propria, CC BY 3.0, https://commons.
settimane. Forse già a fine febbraio o, natura del “problema” (se di problema si wikimedia.org/w/index.php?curid=20681590)
più probabilmente, a marzo. Per evitare, tratta). Secondo i piani, infatti, la stazione
anzi per prevenire, per quel poco che ci cinese avrebbe già dovuto concludere Si possono fare previsioni, al momento
è possibile, gli annunci allarmistici e le la sua missione ufficiale (con un rientro in cui te lo chiedo (i primissimi giorni
fake news che potrebbero scatenarsi su controllato in atmosfera) alla fine del del 2018), su una sua caduta? Quando
Internet nei giorni a ridosso della caduta, 2013, dopo che nel giugno di quell’anno è più probabile che avvenga?
abbiamo chiesto a un esperto di aiutar- l’equipaggio dei tre ticonauti della navet- Il problema della esatta predizione dei
ci a fare il punto reale della situazione. ta Shenzhou 10 vi fece visita per quasi rientri in atmosfera di satelliti “dismessi”,
Senza nasconderci nulla. Ma tenendo due settimane. Vista la piena funziona- e più in generale dei detriti spaziali, è
co
comunque presente che la Terra, oltre a lità dell’astronave, a quel momento, è estremamente complesso. La teoria fisica
essere coperta d’acqua per oltre il 70% però possibile che la CNSA abbia deciso e matematica naturalmente è ben com-
dell sua superficie ed essere in gran
della di estenderne ulteriormente la missione presa ma il calcolo preciso del momento
pa disabitata (anche se magari a noi
parte per verificare il grado di affidabilità delle di caduta rimane a tutt’oggi molto incer-
no sembra, specie in centro all’ora di
non apparecchiature elettroniche di bordo in to a causa dell’aleatorietà dei fenomeni
punta…), è molto grande in confronto a caso di prolungata esposizione alle con- fisici in gioco. La forza di “frenamento”
un oggetto lungo circa 10 metri, che per dizioni estreme dell’ambiente spaziale. atmosferica dipende infatti dalla resisten-
la maggior parte dovrebbe disintegrarsi Alla fine, forse “tirando troppo la corda”, za “aerodinamica” offerta dall’astronave,
al rientro in atmosfera. Il nostro esperto i sistemi di controllo della stazione han- un parametro difficilmente controllabile
è Alberto Buzzoni dell'Istituto Nazionale no ceduto e sono andati probabilmente nel caso l’oggetto stia “ruzzolando” fuori
di Astrofisica (INAF), da anni studioso in avaria, interrompendo (in tutto o in controllo. L’altra grossa incognita riguar-
delle tematiche attinenti ai satelliti arti- parte, questo non lo sappiamo con cer- da poi la densità negli strati alti della no-
ficiali e al problema dei detriti spaziali e tezza) la trasmissione dei dati diagnostici stra atmosfera (al di sopra dei 100 km di
membro per INAF di OCIS, l'organismo di bordo (la cosiddetta “telemetria”), ne- quota, la cosiddetta ionosfera), fortemen-
per il coordinamento delle attività di cessari per il suo controllo da terra. te influenzata dal flusso di particelle che
ci arrivano dal Sole (il “vento solare”), il
quale può variare in maniera erratica nel
giro di ore, in corrispondenza delle tem-
peste magnetiche che possono sviluppar-
si sulla nostra stella.
Tenendo conto di tutte queste incertezze,
i calcoli ci dicono comunque che la cadu-
ta della stazione avverrà a brevissimo, in
una finestra al momento localizzabile fra
la seconda quindicina di febbraio e la pri-
ma di marzo. Va da sé che durante il rien-
tro una gran parte della struttura in allu-
minio della Tiangong verrà letteralmente
evaporata attorno ai 60-80 km di altezza a
causa dell’attrito con l’atmosfera terrestre,
La Tiangong in fase di preparazione. La stazione è stata lanciata il 29 settembre 2011. per cui solo una piccola frazione della
Le sue dimensioni sono di 10,4x17x3,3 metri. massa totale (quella in particolare in ma-
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ASTRONAUTICA
Un rendering dell’attracco fra la navetta di rifornimento Tianzhou-1 al prodotto dell’ampiezza delle spalle
e la nuova stazione spaziale cinese Tiangong-2 che è stata lanciata (diciamo 70 cm) per il diametro della te-
a settembre del 2016 (China Manned Space Engineering). sta (circa 20 cm), ovvero 70x20 = 0,14
m2, abbiamo che le persone in un km
quadro sottendono fisicamente (in me-
dia) un’area totale di circa 28 m2, ovve-
ro circa lo 0,003% della superficie fisica
del nostro Paese. Dunque, è facile con-
cludere che la probabilità totale che un
frammento della Tiangong colpisca un
individuo in Italia è dell’ordine di 0,0006
x 0,00003 = 0,00000002, ovvero all’in-
circa una chance su 50 milioni. Giusto
come riferimento, stiamo parlando di un
rischio di incidente che è circa dieci volte
minore di quello di un viaggio in aereo.
teriale a più alto punto di fusione, come latitudine fra 42,8° Nord e 42,8° Sud.
il titanio e l’acciaio) cadrà fisicamente La buona notizia è dunque che tutta Come si sta seguendo a livello del-
al suolo sottoforma di detriti di diverse l’Italia settentrionale (a Nord dell’Isola le istituzioni internazionali l’evolu-
dimensioni. Possiamo attenderci quindi d’Elba, all’incirca) è assolutamente fuori zione della sorte della Tiangong-1?
pezzi di alcuni centimetri ma, anche sulla da qualsiasi pericolo, mentre rimango- E l’Italia partecipa al monitorag-
base di analoghe esperienze passate, non no potenzialmente interessate le regioni gio della situazione? In che modo?
possiamo escludere la possibilità che al- centrali e meridionali (Sicilia compresa). Per la rilevanza dell’evento (non succe-
cune parti di dimensioni maggiori (come Detto questo, va chiarito assolutamen- de tutti i giorni di avere un oggetto di
ad esempio alcuni dei serbatoi di propel- te che il rischio connesso all’evento è oltre 8 tonnellate che cade dal cielo!)
lente) possano sopravvivere quasi integre bassissimo. Possiamo anzi divertirci a praticamente tutte le agenzie spaziali
fino al suolo. fare un semplice calcolo per valutarlo, del mondo hanno in programma os-
molto simile del resto a quanto viene servazioni continuative della Tiangong.
Dopo averci chiarito il “quando” e an- fatto davvero in questi casi dalle agenzie Queste iniziative sono inoltre coordi-
che il “perché” passiamo al “dove”. La spaziali. Tenuto conto dei limiti in latitu- nate a livello internazionale dall’Inter-
Terra è molto grande in confronto alla dine di cui sopra, la fascia terrestre inte- Agency Space Debris Coordination
navicella ed è costituita al 70% da mari ressata dall’evento di caduta copre circa Committee (IACD), che raggruppa, fra
e oceani. Inoltre, le parti abitate della 300 milioni di km2 (gran parte dei qua- le altre, l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI),
terraferma, per quanto a noi sembri li, conviene ribadirlo ancora, è in realtà l’ESA, la NASA, la ROSCOMOS russa e
il contrario, sono la minoranza. Ciò rappresentata dagli oceani). Di tutta que- la stessa CNSA cinese. Una campagna
detto, si può fare una previsione, im- sta superficie, l’Italia è una piccolissima intensiva di osservazione, utilizzando
magino sulla base dell’orbita della na- frazione, pari a circa lo 0,06%. Dunque telescopi, radar e sensori laser alle va-
vicella, su dove potrà cadere? Ci sono la probabilità che la Tiangong cada sul rie latitudini è prevista in particolare
rischi, anche se minimi, per i centri nostro Paese è appunto inferiore all’uno nelle ultime due settimane prima della
abitati? Per qualcuno in particolare? per mille. A questo punto, dobbiamo an- caduta. Lo scopo è naturalmente quello
Purtroppo, le incertezze sul “quando” si che ricordare che la densità media della di determinare con la maggiore preci-
riverberano fatalmente anche sul “dove”. popolazione in Italia è di circa 200 abi- sione (e anticipo) possibili il punto di
Dobbiamo tenere conto, infatti, che la tanti per km2. Siccome un individuo (vi- caduta della stazione, in modo da poter
stazione fa letteralmente un giro del pia- sto dall’alto) sottende un’area circa pari efficacemente mitigare gli eventuali fat-
neta in circa 90 minuti, viaggiando alla
formidabile velocità di circa 8 km al se-
condo. Il meglio che possiamo fare, con
i nostri calcoli, è di arrivare a identificare
l’orbita “finale” solo con alcune ore di an-
ticipo sull’evento, e con una precisione
di circa 8-10 minuti sul momento esatto
del rientro. Per un oggetto che viaggia
a quelle velocità, questo vuol dire che
la zona interessata dall’eventuale caduta
di detriti potrebbe essere una “striscia”
relativamente stretta (circa 100 km di
ampiezza) ma lunga quasi 4000 km (!)
lungo la proiezione a terra del percorso
orbitale. Come conseguenza dell’inclina-
zione del piano d’orbita della Tiangong,
la cosa certa sin d’ora è che comunque L’orbita della Tiangong-1 attorno alla Terra in proiezione pseudocilindrica. Le zone in blu, al di fuori
la superficie del pianeta potenzialmente della fascia orizzontale, sono quelle in cui la Tiangong non ha nessuna probabilità di cadere. Anche nelle
interessata dalla caduta della stazione zone gialle e verdi la probabilità di venire colpiti da un residuo della stazione che non si disintegrasse in
sarà solo quella compresa nella fascia di atmosfera sono davvero bassissime (Aerospace).
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Un’immagine di fantasia che evoca tivamente più “innocui”, di
il problema reale costituito dagli space alcune tonnellate o giù di
debris attorno al nostro pianeta. lì, mentre circa 400 detriti
o satelliti più piccoli rien-
trano, in media, ogni
anno, bruciando quasi in-
tegralmente in atmosfera.
Allo stato attuale della si-
tuazione, nei prossimi 3-4
anni non sono previsti
eventi di rientro di parti-
colare rilevanza, anche se
certamente un caso da se-
guire sarà quello del satel-
lite dell’ESA ENVISAT, an-
dato fuori controllo nel
2012 e tuttora in orbita a
circa 770 km di quota. A
quell’altezza, in verità, non
tori di rischio per la popolazione e le scatenare del panico ingiustificato? In esiste un pericolo concreto di caduta (non
infrastrutture al suolo. L’Italia sta parte- questo senso, questa vicenda può esse- prima di un secolo almeno!) ma parados-
cipando attivamente in questo contesto re vista come un banco di prova della salmente questo è proprio il problema. Il
internazionale, mettendo a disposizione capacità degli istituti scientifici di di- satellite, infatti, ha un peso e una dimen-
i risultati di diverse stazioni osservative mostrare la propria credibilità presso sione comparabili a quelli della Tiangong
radio e ottiche già attive dell’ASI, dell’I- il pubblico? per cui offre un bersaglio temibilissimo
NAF e dell’Aeronautica Militare (AM). Sono assolutamente d’accordo. L’espe- per possibili collisioni con altri detriti spa-
“L’Operazione TianGong” (come ormai rienza dimostra che oggi, forse più ancora ziali più piccoli. Se questo avvenisse, EN-
tutti la chiamano) sta rappresentando che in passato, complice anche il mecca- VISAT sarebbe letteralmente sbriciolato in
anzi una opportunità straordinaria per nismo “risonante” dei social networks, c’è migliaia di pezzi e contribuirebbe ad ag-
verificare, in via sperimentale, le pro- la tendenza ad indulgere nell’allarmismo gravare in maniera sensibile la Sindrome
cedure operative e consolidare quei e nell’eccessiva foga sensazionalistica a di Kessler. Si porrà molto presto, quindi, il
meccanismi di collaborazione a livello fronte di questo genere di eventi ecce- problema di come far rientrare (in manie-
nazionale fra i vari attori istituzionali de- zionali. Per questo è importante dare una ra sicura) questo satellite inattivo. Il caso
dicati all’attività di Sorveglianza e Difesa informazione chiara e univoca sui termini di ENVISAT è certamente emblematico, in
Spaziale (il cosiddetto lavoro di “Space reali della questione, quantificando rischi questo senso, del problema che stiamo
Surveillance and Tracking”, SST). Vale e pericoli. Come è prassi consolidata in affrontando in relazione alla crescita dei
la pena di ricordare, a questo riguardo, analoghe situazioni passate, il nostro Di- detriti spaziali. Va detto che non è stata
che, recependo le direttive della Com- partimento della Protezione Civile si è già ancora trovata una soluzione di consenso
missione Europea, da alcuni anni ASI, attivato anche nel caso della Tiangong e generale al problema e moltissimo resta
INAF e AM lavorano congiuntamente ha in carico al momento i contatti con gli da fare. È importante, però, che sia in atto
in un organismo nazionale chiamato organismi nazionali preposti alla sorve- una presa di coscienza da parte delle di-
OCIS, proprio con il fine di strutturare glianza spaziale in modo da trasmettere verse agenzie spaziali a livello planetario.
e coordinare l’attività di SST in Italia. È gli opportuni aggiornamenti e indicazio- La stessa ESA, ad esempio, ha da poco
infatti sempre più urgente poter dota- ni all’opinione pubblica e ai media nazio- inaugurato un suo progetto di ricerca sul-
re anche il nostro Paese (così come gli nali, durante le 2-3 settimane precedenti le tematiche di “ecologia spaziale”, chia-
altri partners europei) di un efficiente il rientro della stazione cinese. mato CleanSat, con il compito appunto di
sistema di monitoraggio del traffico spa- studiare nuovi metodi per mitigare il pro-
ziale, anche a fronte della imponente Ci sono altri satelliti a rischio di ca- blema dei detriti. In attesa che si sviluppi-
rivoluzione in atto nell’utilizzo commer- duta imminente? E fra i vari progetti no soluzioni “attive” (per andare fisica-
ciale e nello sfruttamento dello spazio che dovrebbero limitare il rischio della mente a “far pulizia” in orbita) è però ur-
extra-atmosferico e dei rischi connessi proliferazione e della pericolosità de- gente, per intanto, adottare tutte quelle
all’aumento dei detriti spaziali in orbita gli space debris quale ti sembra il più modalità “passive” di sorveglianza e censi-
(la cosiddetta Sindrome di Kessler, cioè promettente? mento del traffico in cielo, dando maggio-
lo scenario in cui i detriti spaziali in or- Il rientro della Tiangong-1 è senz’altro l’e- re impulso appunto alle attività di SST,
bita bassa sono in numero così elevato vento più rilevante di questo tipo, in anni come sta ora facendo con crescente suc-
da scontrarsi ripetutamente fra loro im- recenti. Con le sue 8,5 tonnellate, la sta- cesso OCIS in Italia.
pedendo l'utilizzo dei satelliti artificiali). zione cinese è infatti solo comparabile
con il caso del satellite UARS (6 tonnella- Seguiremo l'evoluzione della vicenda
Non credi che ci sia più che altro il ri- te), caduto nel 2011, o con le 13,5 tonnel- Tiangong pubblicando gli aggiorna-
schio che si scatenino una miriade di late della sonda russa Phobos-Grunt, ca- menti che si renderanno via via dispo-
fake news nelle prossime settimane, duta nel gennaio 2012 dopo il fallimento nibili sul sito www.astronomianews.it.
in particolare sul web e sui social me- della sua missione a Marte. Naturalmente Non mancheremo di tornare a parlare
dia, nei giorni a ridosso della caduta? assai più frequenti (circa una trentina di dell'argomento anche sui prossimi nu-
Cioè che il vero pericolo sia quello di casi all’anno) sono i rientri di oggetti rela- meri della rivista.
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