Il 3 Febbraio 2022 è partita un’altra delle missioni di Starlink per il collocamento di 49 dei loro satelliti in Low Earth Orbit.
I satelliti Starlink sono immessi in un’orbita relativamente bassa, al confine tra spazio e atmosfera, così che se in caso qualcuno di essi presenta mal funzionamenti è sempre possibile farli ricadere nell’atmosfera utilizzando i motori a propulsione ionica attivamente oppure utilizzando l’attrito con l’aria passivamente, così da non contribuire all’inquinamento dello spazio.
Solitamente le tempeste solari generano problemi nell’hardware dei satelliti: le particelle cariche che viaggiano a velocità altissime possono danneggiare circuiti e transistor all’interno dei chip del computer di bordo o addirittura alterare bit di memoria o in fase di calcolo, per questo motivo i sistemi di volo sono costruiti con caratteristiche ridondanti. Ad esempio il razzo Falcon 9 ha 3 diversi computer di bordo, ognuno dei quali ha 2 processori che eseguono gli stessi calcoli i cui risultati vengono costantemente confrontati. In caso di mal funzionamento di un computer, tale mal funzionamento sarebbe subito riconosciuto dagli altri computer di bordo.
Tuttavia queste non sono le problematiche che hanno riscontrato i satelliti Starlink dato che il campo magnetico terrestre protegge, anche se non del tutto, i satelliti che orbitano vicini alla Terra.
La tempesta solare del 4 Febbraio 2022 aveva surriscaldato la termosfera facendola espandere di una quantità sostanziale. In questo caso l’aria che si trovava all’altezza dei satelliti Starlink (anche se molto rarefatta) si è fatta più densa, infatti è stato misurato che l’attrito atmosferico era aumentato del 50%.
Questa tempesta solare è stata prevista dal team di Starlink che ha deciso di far posizionare ognuno dei satelliti in una configurazione “safe-mode”, ovvero con pannelli solari retratti e orientati in modo da ridurre il più possibile la superficie che avrebbe generato resistenza con l’aria, proprio come un foglio di carta visto dal lato sottile. In questa maniera i satelliti non avrebbero perso molta velocità e avrebbero aspettato la fine della tempesta solare per poter innalzare la propria orbita.
Ma questa manovra, seppure sembrasse la più conveniente, si è rivelata fatale per i satelliti.
L’attrito con l’aria, oltre che rallentare i satelliti, era abbastanza da impedire il loro ri-orientamento. Un oggetto che si muove lungo la direzione di minor attrito tenderà a mantenere questa direzione, proprio come un aeroplanino di carta che mantiene il suo orientamento nella direzione in cui si muove.
Difatti i motori a propulsione ionica dei satelliti Starlink, nonostante siano noti per la loro potenza molto bassa ma per la loro altissima efficienza, sarebbero comunque stati in grado di compensare con la perdita di velocità causata dall’attrito; il problema era l’orientamento del satellite che non permetteva una accelerazione lungo una direzione favorevole.
Dunque i satelliti, oltre che perdere velocità, perdevano altitudine e di conseguenza erano sempre più immobilizzati dall’attrito atmosferico che continuava ad aumentare.
Dei 49 satelliti solamente 9 sono riusciti ad innalzare la propria orbita e raggiungere lo stato operativo, gli altri 40 sono ricaduti e bruciati nell’atmosfera.
Fonti articolo:
https://www.spacex.com/updates/
https://en.wikipedia.org
Fonti immagini:
https://www.geekwire.com/2020/5-trillion-bytes-day-spacex-engineers-flash-facts-starlink-satellites/
https://mashable.com/video/spacex-satellites-burn-up-atmosphere-space-storm
https://www.startmag.it/innovazione/spazio-perche-la-nasa-e-preoccupata-per-i-satelliti-starlink-di-spacex/