Nota Tecnica RA3 - Terzo rapporto di avanzamento

Questo documento rappresenta un sunto delle attività svolte nell'ambito del terzo anno del Progetto ASI Detriti Spaziali, dalla Seconda alla Terza Riunione di Avanzamento. Oltre a ciò, sono descritte anche le attività del Primo Atto Aggiuntivo al contratto, svolte nello stesso periodo. Per quanto concerne le misure ottiche (WP110), di responsabilità di UNIRM1, l'attività dell'osservatorio SPADE è stata dedicata all'osservazione di satelliti in orbita bassa. Tali satelliti sono stati scelti sulla base delle informazioni fornite dal servizio "SOCRATES" del sito Celestrak che individua tra i satelliti catalogati quelli coinvolti in "close approach". Tra le coppie identificate dal sito, sono state osservate quelle con la maggiore probabilità di collisione. E' stato poi necessario realizzare un software in MATLAB capace di passare dai TLE alle effemeridi dei satelliti da tracciare in maniera di realizzare un inseguimento di satelliti veloci. Nell'ambito delle cooperazioni internazionali finalizzate al miglioramento del sistema di osservazione dei detriti spaziali comprendente l'osservatorio SPADE si è dato luogo ad una collaborazione tra GAUSS/ASI, CNES e JAXA nel campo dell'image processing. Per quanto riguarda il sensore di impatti è stato realizzato l'hardware di acquisizione dati ed il software di interfaccia, deve iniziare la fase di scelta del sensore. Per quanto riguarda le misure radar (WP120a), di responsabilità IRA-OATO dell'INAF, viene data una sintesi delle attività svolte nel primo semestre dal KOM. Dopo avere illustrato brevemente la metodologia del piggy-back nei radar bistatici, si descrive in dettaglio l'algoritmo, sviluppato nell'ambito di questo contratto, per calcolare le coordinate di puntamento delle antenne slave nei sistemi piggy-back. La sincronizzazione (nella registrazione dei dati e nelle operazioni di puntamento) è già disponibile sulle antenneappartenenti alla rete VLBI (Very Long Baseline Interferometry). Per quanto concerne le attività di misura, sono state effettuate duecampagne osservative in modalità bistatica utilizzando l'antenna ricevente VLBI di Medicina e la trasmittente RT-70 di Evpatoria. Talicampagne hanno riguardato l'osservazione di detriti noti (prodotti dalla collisione Iridium 33 - Cosmos 2251), la ricerca in beam-parking di oggetti non correlati in orbita LEO e l'osservazione di calibratori radar, che saranno utilizzati nella stima delle RCS. Durante le osservazioni è stato anche testato un nuovo sistema di preview in real-time degli echi, implementato sullo spettrometro SPECTRA-1. Per quanto riguarda le misure radar (WP120b), di responsabilità ISAC-CNR, sono state condotte osservazioni mensili dei detritial rientro in atmosfera, discriminandolli dai meteoroidi in base ai tempi di salita dei corrispondenti radioechi. E' stato applicato unfattore correttivo nel calcolo della velocità del debris tenendo conto dell'effetto dell'ablazione fino a quote di 70-80km dove èmassima la concentrazione dei debris. Si è discussa l'esistenza di una possibile evoluzione temporale (stagionale) dei flussi deidebris connessa alla radiazione solare. Sono stati messi a confronto i flussi cumulativi dei debris e dei meteoroidi in funzione delleloro dimensioni e analizzato il comportamento delle curve teoriche applicate a tali flussi, estrapolate a particelle micrometriche. E'stato effettuato un primo confronto di questi risultati con quelli ottenuti dall'analisi dei crateri da impatto su strutture orbitanti e daaltre misure radar dell'ambiente detritico in orbite LEO. Per quanto riguarda le attività di modellazione (WP200) e mitigazione (WP400), di responsabilità ISTI/CNR, è stata investigatal'evoluzione delle nubi di detriti generate dalla collisione tra i satelliti Cosmos 2251 e Iridium 33, è stato completato l'Internal Task del WG2 per la valutazione dei benefici per l'ambiente LEO di un Active Debris Removal, è stato completato uno studio a supporto dello IADC AI 22.2 "Long term presence in GEO region of GTO objects", è stata garantita la partecipazione attiva alla campagna di rientro IADC-2009-1, sono state esaminate le problematiche del "conjunction assessment" e della "collision avoidance" per la costellazione di satelliti COSMO-SkyMed, è stata presentata la situazione degli oggetti italiani in orbita nel contesto della popolazionedei detriti orbitali e sono state delineate la attività svolte in ambito IADC, COPUOS, ISO e European NoC SD. Infine, per quanto concerne le problematiche di protezione (WP310 e 330), di responsabilità CISAS, viene presentata la selezionedelle tipologie di target e la definizione della relativa Test Matrix per gli ultimi 40 test HVI previsti dal contratto: tali esperimenti rispondono alle responsabilità italiane relative all'AI26-1 IADC "Characterization of ejecta from HVI on spacecraft outer surfaces" e alla necessità di calibrare il sensore in-situ sviluppato nell'ambito del WP130. Vengono anche presentate le attività svolte fino ad oggi per contribuire al medesimo AI, inclusa la definizione di procedure di misura e la valutazione preliminare di sensori primari per lo strumento. Infine, vengono discusse le problematiche riscontrate nell'uso di ESABASE2 per stime di rischio per Cosmo-Skymed, lequali hanno portato alla definizione ed implementazione di una procedura alternativa per il Risk Assessment, che utilizza MASTER2005 come modello di environment ed equazioni di danno realistiche (reperite in letteratura) per la definizione della soglia di limite balistico.