lunedì, Ottobre 26

Tiangong 1: e che fa la Chinatown dello spazio? Il laboratorio orbitale lanciato da Pechino, fuori controllo da tempo, si schianterà sulla Terra: dove?

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Si chiama Tiangong 1 che in cinese dovrebbe significare Palazzo del Paradiso o Palazzo Celeste ed è il laboratorio orbitale lanciato nello spazio da Pechino per mostrare al mondo che il vecchio Catai può essere pari alle grandi potenze padrone della Stazione Spaziale Internazionale. Non ne ha certo le stesse dimensioni e le sue performance non possono competere con il grande progetto internazionale, quindi parlare di stazione cinese è sicuramente azzardato, anche se fa parte del ben più ampio Progetto 921-2 che avrebbe l’ambizione di realizzare una piattaforma di 20 tonnellate da tenere in orbita permanente.

Nessuna denigrazione, naturalmente anzi va apprezzato che la Cina è appena la terza potenza mondiale ad aver compiuto il volo umano con la propria tecnologia dopo Russia e Stati Uniti: né l’Europa o India e Giappone hanno spinto i propri investimenti in quella direzione. Quello che però preoccupa, è che con l’inizio del nuovo anno si prevede che il vascello spaziale cinese, fuori controllo da tempo, si schianterà sulla Terra. Dove, non si sa. Le ultime dichiarazioni ufficiali dell’Agenzia spaziale cinese CNSA davano il rientro tra la fine del 2017 e aprile 2018 ma sulla posizione dell’impatto c’è molto da discutere. Certo, non devono mancare le preoccupazioni.

Cerchiamo, prima di fare dell’allarmismo, di conoscerne la sua struttura. Il veicolo è stato lanciato il 29 settembre 2011 dal centro spaziale di Jiuquan, nella provincia della Mongolia ed è stato al centro di molte missioni spaziali con diversi equipaggi, tra cui la prima taikonauta donna Liu Yang. Ha una lunghezza di 10,4 metri e una altezza massima di circa 3,5. Per dare un ordine di idee, la SSI è lunga circa 110 metri ma ne è alta 73, ovvero 20 metri più bassa della Statua della Libertà che svetta all’entrata del porto di New York, al centro della baia di Manhattan.

Tiangong è composto da un modulo di servizio, un laboratorio e una camera in cui è installato un sistema per attraccare le navette Shenzhou; l’alimentazione elettrica è garantita da una coppia di pannelli solari agganciati alla sezione di minore diametro. La stazione russo-americana a cui ha collaborato fortemente l’industria italiana pesa 450 tonnellate, che rappresenta una fila di 450 vetture medie mentre il sistema cinese ha una massa pari a circa 8,5 tonnellate, quanto un veicolo militare Lince VLM usato nei teatri di guerra dove è presente l’Italia, ma ben stipato di armamenti. A conti fatto non siamo su ingombri preoccupanti ma certo nemmeno di poche entità.

Il rientro atmosferico è il processo per mezzo del quale gli strumenti che sono all’esterno dell’atmosfera fanno ritorno a Terra; sono state sviluppate diverse tecnologie a seconda che l’apparecchio in oggetto deve essere integro al momento dell’atterraggio o ridimensionare i suoi ingombri per non far danni al suolo.

Quando gli astronauti lasciano la stazione, si imbarcano a bordo della Soyuz che nella sua traiettoria di ritorno, dopo lo sgancio arriva alla bolla atmosferica e ne attraversa gli strati più densi. A trenta minuti dall’atterraggio, a un’altitudine di 140 chilometri, la navicella si separa in tre parti e rientra sulla Terra solo la capsula che trasporta l’equipaggio, mentre gli altri due componenti si disintegrano, disperdendosi in migliaia di frammenti infuocati, mentre la capsula entra integra nel plasma, la parte più densa dell’atmosfera e anch’essa raggiunge temperature elevatissime, per questo il modulo di rientro è protetto da uno scudo termico resistente allo shock. A differenza dei veicoli con il carico umano, le navette automatiche di rifornimento ATV, che contengono rifiuti organici e ogni cosa non più utilizzabile, impatta distruggendosi al di sopra de grandi mari terrestri. Quindi una sana protezione, quella pellicola di aria che ci circonda, tanto leggera quanto resistente. In buona parte toccherà la stessa sorte a Tiangong.

I progettisti di scudi termici studiano con molta attenzione i processi di rientro e utilizzano una regola approssimata ma sempre attuale per la stima della temperatura di picco che incontrano le superfici al momento della collisione, in cui avviene una dissociazione dell’aria. Le proprietà chimiche e termiche dell’aria che subisce questo effetto richiedono diversi modelli fisici che risparmiamo ai lettori che certo coglieranno tutte le difficoltà dei problemi da affrontare. La letteratura scientifica parla di più di cento tonnellate di oggetti fabbricati dall’uomo che rientrano in modo incontrollato ogni anno. La grande maggioranza brucia completamente prima di raggiungere la superficie terrestre e grazie alla predominanza oceanica rispetto a quella delle terre emerse, molto di questo materiale che ha resistito agli attriti giace sul fondo degli oceani. Pari sorte hanno avuto meteoriti e pezzi di universo cadente che così non sono stati classificati dall’uomo ma l’acqua ha salvato molte situazioni che sarebbero state assai spiacevoli.

Il rientro incontrollato viene anche utilizzato intenzionalmente per distruggere oggetti che si trovano in orbita e vengono dismessi. Un esempio eclatante è stata la stazione russa Mir, che venne eliminata da un rientro intenzionale nell’atmosfera terrestre il 23 marzo 2001 sopra all’Oceano Pacifico del sud. Mir era ben diversa dalla postazione cinese, con quasi 125 tonnellate di massa, lunga 19 metri e alta 27. Perché era la prima stazione spaziale abitata perennemente e funzionante scientificamente e per diversi anni, la nave spaziale fu l’unico avamposto permanente della presenza umana nello spazio, con la missione di esperimenti di carattere scientifico e medico, in particolare mirati agli effetti sull’organismo umano della permanenza prolungata nello spazio. Ricordiamo pure che il 24 febbraio 1997 Mir, che in russo significa sia Mondo che Pace, subì anche un tragico battesimo del fuoco con un incendio di un generatore chimico di ossigeno. Immediatamente si sviluppò del fumo altamente tossico che costrinse i tre abitanti presenti a bordo a indossare per un periodo prolungato delle maschere di protezione; quattro mesi dopo la navicella di trasporto Progress battè contro una parete del mezzo a causa di un errore nella programmazione della traiettoria di volo e di aggancio, danneggiando dei moduli operativi e diversi pannelli solari, tanto che ben un terzo dell’alimentazione di energia  andò perduta.

Dopo lunghe discussioni e negoziati comprensibilmente complessi, ci si rese conto che il carico finanziario dovuto ai costi per mantenere la Mir in orbita era insostenibile e così fu deciso di avviare la manovra controllata di rientro in atmosfera, grazie a tre accensioni dei retrorazzi frenanti dell’ultima Progress che era rimasta agganciata alla stazione spaziale. Il rientro ebbe gli effetti previsti e i componenti metallici rimasti integri al momento dell’attraversamento, precipitarono non lontano dalle isole Fiji, i cui abitanti ebbero modo di osservare lo spettacolo che secondo alcune testimonianze ricordava loro i fuochi d’artificio e gli spettacoli pirotecnici di Capodanno.

Come dicevamo, non sappiamo dove finirà il modulo cinese. Qualcuno ha ipotizzato delle coordinate. Jonathan McDowell, un ricercatore dello Smithsonian Center for Astrophysics di Harvard ha lanciato toni preoccupati: «Si aspetta che arriverà tra qualche mese». E infatti i comportamenti strani che aveva il veicolo durante la sua circumnavigazione a circa 300 chilometri di quota erano dovuti proprio alla perdita del controllo, mentre qualcuno nei mesi passati aveva ipotizzato manovre speculative. In realtà è dalla fine del 2015 che l’altitudine della stazione spaziale cinese sta degenerando, ma negli ultimi mesi pare che la sua velocità di discesa stia accelerando. È improbabile – e ce lo auguriamo – che l’ambiente terrestre possa essere danneggiato dai detriti spaziali in caduta, dal momento che quasi sicuramente il laboratorio cadrà in mare. Ma ci sono elementi imponderabili, uno di questi è il vento presente al momento in cui avverrà l’evento. Anche una leggera raffica potrebbe modificare il percorso da un continente all’altro. Non ci resta che attendere e sperare che gli scienziati di tutto il mondo cooperino per seguire fino all’ultimo un accadimento inevitabile, limitando quanto più possibile i danni a persone e cose.

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