Scritto: Lunedì, 05 Novembre 2018 19:28 Ultima modifica: Mercoledì, 07 Novembre 2018 06:25

Monitoraggio missioni spaziali


 Autunno molto intenso, questo, per le missioni di esplorazione del Sistema Solare.

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 Oltre alla giapponese Hayabusa 2, arrivata in orbita intorno all'asteroide Ryugu la scorsa estate e che ha già svolto numerose osservazioni, anche la sonda OSIRIS-Rex della NASA è ormai prossima a raggiungere la sua destinazione, l'asteroide Bennu (l'arrivo è previsto per il 2 dicembre 2018), mentre la sonda New Horizons della NASA, dopo i già strabilianti risultati di 3 anni fa durante il primo sorvolo di Plutone nella storia dello Spazio, presto effettuerà un altro sorvolo storico, di un altro corpo celeste della cintura di Kuiper, battezzato Ultima Thule, all'inizio del 2019; e, per non farsi mancare niente in questo "autunno spaziale", un altro esploratore è in viaggio, in questo caso alla volta del Pianeta Rosso: la sonda NASA Insight, che raggiungerà Marte alla fine di novembre 2018 e per la prima volta ne esplorerà il sottosuolo.

 Ma come seguire attivamente le attività di questa flotta di esploratori senza dover consultare ogni giorno 10 pagine diverse a caccia di notizie, telemetrie, dati,…? Un modo potrebbe essere questo: una pagina che riassume e visualizza graficamente la posizione attuale delle varie sonde rispetto alle loro traiettorie programmate; i dati sono in "tempo reale", estratti direttamente dal sito della NASA "Horizons", che fornisce le effemeridi più recenti di corpi celesti e astronavi di tutto il Sistema Solare, basate sia su previsioni che su osservazioni; a tali dati si aggiungono i feed Twitter ufficiali delle rispettive sonde, dove le varie agenzie spaziali pubblicano di volta in volta gli aggiornamenti sulle missioni.

screenshot

 Aggiornamenti che si susseguono piuttosto rapidamente una volta che, terminato il lungo viaggio dalla Terra, le sonde arrivano a destinazione; ecco quindi che si rende necessaria una pagina più di dettaglio, che mostri in tempo reale velocità e posizione della sonda rispetto al corpo celeste esplorato: come questo simulatore di Hayabusa, che fornisce molti più dati di quelli disponibili nella pagina del simulatore ufficiale della JAXA; mentre in quella pagina è disponibile solo un diagramma schematico di Ryugu visto da Hayabusa, insieme a decine di dati di scarso interesse come velocità di trasmissione, tipo di antenna utilizzata e altro, in quest'altro simulatore vengono mostrati:

  • distanza dalla superficie
  • velocità verticale
  • grafico dell'andamento di tali dati (costantemente registrati ogni 10 minuti da un tool appositamente scritto, dal momento che JAXA non fornisce invece dati storici della missione)
  • dimensioni teoriche di Ryugu visto dalle due telecamere, la panoramica ONC-W1 e la telescopica ONC-T
  • dimensioni teoriche dei vari rover già lanciati sulla superficie (MASCOT e MINERVA-II-1)
  • schedule di missione
  • feed Twitter ufficiale della JAXA
  • modello 3d dell'asteroide
  • modello 3d del luogo designato per l'atterraggio

 Tramite una pagina secondaria collegata al simulatore è anche possibile visualizzare grafici di dettaglio delle missioni già svolte, come il rilascio del rover MASCOT o le simulazioni di atterraggio TD1-R1a e TD1-R3:

screenshot 2018 11 5 2

 

 La distanza  della sonda dalla superficie è ricavata sia tramite "reverse engineering" dei dati usati dal simulatore originale per creare lo schema di Ryugu, sia tramite una sorta di "telemetria segreta"; tra i dati su cui si basa il simulatore JAXA originale, infatti, ce n'è anche uno che, pur non essendo utilizzato dal simulatore stesso, è di grande interesse: si tratta infatti della quota letta dal LIDAR, il laser-altimetro di bordo. La pagina riunisce in un solo grafico le due letture, che vanno a compensarsi l'una con l'altra durante le missioni di Hayabusa a bassa quota, nel corso delle quali può capitare che uno dei due valori non sia valido (quota nulla o infinita).

 Per rendere tutti questi dati un po' meno grezzi e crudi, il tutto è stato organizzato in un'interfaccia grafica che simula il quadro strumenti di un aereo, mostrando altitudine velocità su indicatori analogici, oltre che numericamente:

screenshot 2018 11 5

 Il grafico storico ha già permesso di rilevare una missione non pubblicamente annunciata dalla JAXA: dal 28 ottobre al 5 novembre, infatti, H2, aver rilasciato un "target marker" ed essere ritornato in orbita di parcheggio a 20.000m, è subito ridiscesa, inizialmente fermandosi a quota 5000, per poi scendere fino a 2400m, quota da cui ha fotografato il sito di atterraggio tramite la telecamera telescopica:

screenshot 2018 11 5 3

 Scopo della missione era verificare la visibilità del target marker, che è risultato appunto visibile da oltre 2km di distanza, pur essendo largo solo 10 cm; ciò è reso possibile dal fatto che il target marker è di forma sferica e catarifrangente, per cui riflette la luce del sole in tutte le direzioni in ogni momento, e la sua luminosità risalta quindi ampiamente sullo sfondo scuro dell'asteroide.

 Nelle prossime settimane, in vista dell'arrivo di Bennu e New Horizons ai loro obiettivi, previsto per fine novembre – inizio dicembre, verranno probabilmente allestite nuove pagine di dettaglio simili a quelle del simulatore di Hayabusa, se si renderanno disponibili dati dettagliati su posizione e velocità delle due sonde.

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Luca Cassioli

Sono laureato in ingegneria elettronica e appassionato di qualunque moderna tecnologia: dall'aerospazio alla realtà virtuale, dall'elettronica ai droni, dalle auto elettriche alla stampa 3d, passando per realtà aumentata ed energie alternative....
Costruisco modellini 3d delle sonde interplanetarie che negli anni si avventurano ad esplorare il sistema solare, ma ho anche un'impianto solare autocostruito in giardino, e un'auto elettrica nel posto-macchina...
Sono anche un inventore a tempo perso, e sono comparso in TV col mio "famoso" bicchiere gonfiabile, prima a "I fatti vostri" nel 2000 e poi a "SOS uno mattina" nel 2003, per poi finire nel 2004 a GEO&GEO col mio "stereovisore a specchi".
Non c'è limite a quello che mi interessa sapere, scoprire e inventare! 

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