I ricercatori del Los Alamos National Laboratory e della U.S. Air Force Academy hanno sviluppato un innovativo strumento per misurare in tempo reale la velocità dei satelliti: si chiama tachimetro spaziale.
Come funziona il tachimetro spaziale
Compatto ed efficiente, il dispositivo è composto da due sensori al plasma: uno rivolto verso la direzione di marcia (detto ram), l’altro nella direzione opposta (wake). E consente il calcolo della velocità direttamente a bordo del satellite, senza necessità di radar terrestri o GPS. Questo rappresenta una svolta fondamentale: oggi, infatti, la misurazione della velocità avviene solo quando i satelliti sorvolano le stazioni di terra, con ritardi di ore o giorni. Inoltre, in caso di tempeste solari, il segnale GPS può risultare inaffidabile proprio nei momenti in cui è più necessario evitare collisioni.
Per certi versi il suo funzionamento è simile a quello del parabrezza di un’auto che viaggia sotto una forte pioggia. Il parabrezza (la parte anteriore) è colpito da molte gocce d’acqua ad alta velocità, mentre sul retro si osservano meno gocce e con una velocità inferiore. Allo stesso modo, il “tachimetro spaziale” rileva le particelle cariche (ioni ed elettroni) presenti nella parte superiore dell’atmosfera terrestre, mentre il sensore posteriore rileva meno particelle e con energia inferiore. Confrontando la differenza tra gli impatti delle particelle anteriori e posteriori, il satellite può calcolare la propria velocità in tempo reale.
“Queste misurazioni sono necessarie per migliorare la nostra capacità di prevedere accuratamente le posizioni dei satelliti, in modo da poter eseguire manovre per evitare altri satelliti attivi e detriti”, ha spiegato Carlos Maldonado, a capo del progetto.
Un passo avanti per la sicurezza e la sostenibilità orbitale
La novità arriva in un momento critico per lo spazio: dal 2019 al 2024, il numero di satelliti in orbita bassa (LEO) è quadruplicato, passando da circa 2.287 a oltre 10.000. Questo affollamento rende urgente una gestione più efficiente del traffico orbitale. Un satellite capace di conoscere autonomamente la propria velocità può prevedere meglio la propria posizione futura e compiere manovre per evitare detriti o altri veicoli attivi.
Inoltre, il dispositivo consente anche di monitorare l’ambiente spaziale locale, misurando il livello di carica del satellite per prevenire danni da accumulo elettrico. Essendo indipendente dal GPS, il sensore è utile anche in contesti estremi, come l’esplorazione planetaria o durante eventi meteorologici spaziali.
Al momento, la tecnologia è in fase di brevettazione, ma i suoi potenziali usi fanno già intravedere una nuova era per l’autonomia dei satelliti.
