Il problema dei detriti spaziali: stato attuale, prospettive e tecnologie

Scusa il ritardo, weekend pieno.
Dunque, un paio di chiarimenti sulla animazione spiegano i dubbi, credo.

  • L’animazione non si basa su elementi orbitali di frammenti veri, ma di frammenti generati con una suite di modelli. Cito dal post originale:

The results were obtained using the Starling suite developed during my PhD studies at COMPASS PoliMi / AerospacePoliMi / Politecnico di Milano. It relies on the NASA Standard Breakup Model and other simplifying assumptions.

Quello che viene mostrato non è la posizione istantanea di alcun frammento, ma la densità di probabilità di trovare un frammento in quel posto (lo spazio è diviso in “bins” di 50x50x50 km tra 0 e 1000 km di altitudine.

Da quanto ho capito il modello che simula il breakup del satellite probabilmente genera qualche frammento outlier (che se il modello è buono esistono davvero, ma non necessariamente sono stati rilevati ed identificati) con parametri diversi a sufficienza (diversa inclinazione, SMA ed eccentricità) da precedere molto più velocemente della maggior parte dei frammenti, “pitturando” l’intera scorza del guscio tra 400 e 1000 km molto in fretta. Se in uno step temporale la probabilità di trovare un frammento in un bin è inferiore ad una certa soglia, il bin non viene disegnato (sull’orlo del semiguscio si vedono bin che spariscono ogni tanto). La concomitanza di due fattori:

  1. La soglia di probabilità per mostrare un bin molto bassa
  2. Il fatto che i bin non sono trasparenti e nascondono quello che succede “dietro” di essi

Fa si che l’effetto di questi outlier sia un po’ troppo evidente.

Stefan pensava di rifare l’animazione con una soglia diversa, non so se l’ha già fatto.

Per stimare il “vero” (medio) rateo di precessione dei frammenti dalla animazione, andrebbe osservato il grosso dei frammenti, ovvero guardando solo le densità maggiori. Consideriamo che il grosso dei frammenti rimangano sullo stesso piano (o su piani molto vicini in termini di RAAN) del satellite originale, nella maggior parte della animazione vediamo solo i “pinch point”, ovvero i punti (ok, aree) comuni a tutte le orbite sul piano o sul fascio di piani adiacente (sempre in termini di RAAN) attorno al punto di impatto, perchè il resto dell’orbita rimane “dietro” il guscio, per cui nascosta.
Essendo il guscio tagliato a metà, vediamo il momento in cui il piano orbitale della maggior parte dei frammenti attraversa il taglio ( non istantaneamente dato che i due piani hanno inclinazioni diverse), e questo accade grossomodo tra i 110 e i 150 giorni, e poi di nuovo (anche se meno evidente dato che il gruppo comincia a farsi sparso) tra i 320 e la fine della animazione.
360 gradi di precessione avvengono dunque, in media e con le imprecisioni dovute alla misura guardando una gif in loop :D, ogni 210 giorni circa…

…che è ancora diverso dai 21 gradi al mese che hai stimato tu :smiley:

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Un esempio per rendere l’idea di quanto traffico ci sia a 400 km e quanto sia ordinato

Ci sono stati 6 passaggi di un satellite a meno di 20 km dalla ISS in meno di 24 ore, uno di questi era sui 4 km, nessuno di questi ha costituito un rischio di impatto superiore a 1/10000.

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Un problema di cui si parla raramente è che un qualunque sistema in grado di ripulire efficacemente l’orbita dai detriti spaziali (solo per fare un esempio un laser a microonde, che faccia fondere il metallo riducendolo a goccioline microscopiche) potrebbe essere usato anche per ripulire l’orbita da satelliti operativi…

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Visualizzazione di LeoLabs dei detriti di Cosmos 1408 tracciati al momento da loro
https://platform.leolabs.space/visualizations/leo#search=cosmos%201408%20deb;view=lastTracked

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