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Il sistema del satellite
a filo
Il satellite Tethered, ovvero "satellite a filo",
è stato lanciato per il suo primo volo di prova
durante la missione STS-46 dello Space Shuttle. Questa
missione, alla quale ha partecipato per la prima volta
un astronauta italiano, rappresenta il primo progetto
di grande complessità e sofisticazione intrapreso
in cooperazione tra l'Italia e gli Stati Uniti d'America
dall'inizio del programma Space Shuttle nel 1981.
Il satellite Tethered è stato sviluppato dall'Agenzia
Spaziale Italiana (ASI) e il dispositivo di lancio dalla
NASA (National Aeronautics and Space Administration).
La strumentazione scientifica sul satellite e nella stiva
dello Shuttle è stata progettata e realizzata da
università e centri di ricerca con finanziamenti
della NASAe dell'ASI.
Durante il volo inaugurale il satellite Tethered, attaccato
ad un cavetto elettrico, doveva essere lanciato fuori
dalla stiva e "filato" come un aquilone fino
a venti chilometri sopra allo Shuttle in volo orbitale
a 300 chilometri. Dopo un periodo di volo di circa quindici
ore in questa formazione, il satellite doveva essere riportato
nella stiva ricuperando il filo.
Il sistema a filo può creare differenze di potenziale
elettrico fino a 5.000 volt tra il satellite e lo Shuttle,
le due estremità del filo conduttore, che si sposta
attraverso il campo magnetico terrestre alla velocità
di 26.000 chilometri all'ora. La strumentazione scientifica
del satellite e dello Shuttle misura questi fenomeni elettromagnetici
e fornisce informazione sui meccanismi di raccolta di
cariche da parte di corpi ad elevato potenziale elettrico
nello spazio.
Mentre il satellite carico positivamente raccoglie elettroni
dalla ionosfera, due generatori di elettroni installati
nella stiva dello Shuttle possono espellere elettroni
nella stessa ionosfera e pertanto creare un flusso di
cariche che chiude il circuito elettrico.
Onde elettromagnetiche possono essere generate da questo
sistema orbitante e la strumentazione sullo Shuttle e
le stazioni di ascolto a terra sono in grado di rivelarle.
La missione, svoltasi nell'agosto 1992 a bordo dello Shuttle
Atlantis è stata condizionata da un inceppamento
del verricello del cavo durante la fase di lancio del
satellite che ha limitato la lunghezza del filo a soli
256 metri. Nonostante l'incidente, l'esperimento di generazione
di potenza elettrica ha avuto successo anche se a livelli
di tensione e di corrente molto inferiori delle possibilità
teoriche del sistema. In condizioni particolarmente difficili
e dopo fasi alterne, che hanno tenuto tutti con il fiato
sospeso, gli astronauti, aiutati dai tecnici di terra,
hanno potuto ricuperare il satellite, riportandolo nella
stiva. Dopo questo primo volo sperimentale, che ha provato
la funzionalità del sistema, altre missioni sono
previste nel prossimo futuro.
Questi esperimenti del tutto nuovi ed impossibili nei
laboratori a terra consentono di fare un balzo in avanti
nelle nostre conoscenze della fisica della ionosfera e
mettere a punto tecnologie per la trasformazione di potenza
meccanica in potenza elettrica e per la propulsione elettrica
nello spazio. Le stazioni spaziali potranno così
utilizzare nuove sorgenti energetiche alternative e propulsori
puliti.
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