Costruito da Lockheed Martin, il satellite GOES-T è il terzo di quattro veicoli spaziali dell'ultima generazione di satelliti meteorologici della NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), l'Agenzia statunitense che si occupa del monitoraggio degli oceani e dell'atmosfera, posizionati in orbita geostazionaria, estendendo un record di osservazioni meteorologiche continue fin dal lancio del primo satellite GOES nel 1975. GOES-T è decollato dalla rampa SLC-41 di Cape Canaveral a bordo di un razzo Atlas 5 (AV-095), alto 59,7 metri, alle 16:38 EST (le 22:38 italiane) di martedì 2 marzo 2021. Circa 1.043 tonnellate di spinta dai quattro propulsori a razzo solido GEM-63 montati alla base dell'Atlas 5 e dal motore principale RD-180 hanno catapultato il lanciatore nel cielo del tardo pomeriggio.
L'Atlas 5, qui nella versione 5-541, ha virato a est da Cape Canaveral ed ha superato la velocità del suono in circa 35 secondi. I quattro booster del razzo, realizzati nello Utah da Northrop Grumman, sono stati sganciati in mare circa due minuti dall'inizio della missione, seguiti dalla separazione delle due semi-ogive protettive del carico utile dell'Atlas 5 tre minuti e mezzo dopo il lancio. Il motore principale RD-180, prodotto in Russia da NPO Energomash, ha funzionato bene durante l'accensione durata più di quattro minuti. È stato il 98esimo volo di un motore RD-180 su un razzo Atlas e tutti hanno avuto successo.
Lo stadio superiore Centaur del razzo ha acceso il suo motore RL10C-1, costruito da Aerojet Rocketdyne a West Palm Beach, in Florida, tre volte per guidare il satellite meteorologico GOES-T in un'orbita di trasferimento ellittica di 8.877 x 35.287 km e con 9,4 gradi di inclinazione sull'equatore. L'ULA ha confermato che il razzo ha rilasciato il satellite GOES-T proprio sul bersaglio tre ore e mezza dopo il decollo. La NOAA ha affermato che il satellite ha esteso la sua ala del pannello solare e ha iniziato a funzionare con la propria energia.
Nell'illustrazione artistica il satellite GOES-T una volta in orbita. Crediti: NOAA.
"GOES-T si unisce alla suite di tecnologia avanzata che fornisce dati critici e immagini a meteorologi e ricercatori che monitorano le condizioni meteorologiche pericolose e lavorano per costruire una nazione pronta per il clima," ha affermato l'amministratore della NOAA Rick Spinrad. Il lancio è stato il 92esimo volo di un razzo Atlas 5 e il 167esimo successo consecutivo per la famiglia di razzi Atlas dal 1993. È stato anche il 149esimo volo di un razzo Atlas o Delta eseguito da ULA fin dalla sua formazione nel 2006 come joint venture paritaria tra Boeing e Lockheed Martin.
Il volo dell'Atlas 5 di martedì è arrivato il giorno dopo che Dmitry Rogozin, capo dell'agenzia spaziale russa Roscosmos, affermava che le restanti missioni di ULA con il motore RD-180 non riceveranno più il supporto tecnico dal produttore russo motore. "Bene, preghiamo per i nostri amici americani!" ha twittato Rogozin. Tory Bruno, amministratore delegato di ULA, ha twittato la scorsa settimana di essere fiducioso che la compagnia possa volare nelle restanti missioni Atlas 5 anche senza l'esperienza tecnica degli ingegneri russi. Tutti i motori RD-180 necessari per i 24 razzi Atlas 5 rimasti sono già stati consegnati negli Stati Uniti. "Ho accelerato la consegna degli ultimi RD-180," ha twittato Bruno, aggiungendo che gli ingegneri ULA hanno "molta esperienza" con il motore RD-180. "Ho esperienza personale di far volare razzi di altre compagnie senza il loro supporto, quindi sono fiducioso," ha detto.
GOES-T utilizzerà il proprio motore per manovrare in un'orbita geostazionaria circolare a circa 36.000 km sopra l'equatore. Le manovre di innalzamento dell'orbita dureranno circa due settimane e la NOAA rinominerà il satellite GOES-18, una volta raggiunta l'altitudine geostazionaria. Dopo aver aperto i portelli di protezione sugli strumenti di GOES-T, le prime immagini del nuovo satellite dovrebbero arrivare a maggio e i piani della NOAA sono di fornire i dati dal nuovo satellite meteorologico ai meteorologi su base provvisoria già a luglio. Il satellite entrerà in servizio operativo all'inizio del 2023.
La flotta di satelliti ambientali operativi geostazionari della NOAA, o programma GOES, tiene traccia di uragani, forti tempeste, incendi, tempeste di polvere e altri eventi meteorologici in tempo reale, offrendo ai meteorologi uno sguardo minuto per minuto sull'evoluzione delle condizioni climatiche. I satelliti sono parcheggiati in orbita geostazionaria a quasi 36.000 chilometri sopra l'equatore, dove orbitano attorno alla Terra in sintonia con la rotazione del pianeta. NOAA mantiene un satellite GOES operativo in una posizione occidentale sull'Oceano Pacifico e gli Stati Uniti occidentali e un altro veicolo spaziale GOES in uno slot orientale per coprire gli Stati Uniti orientali, i Caraibi e l'Oceano Atlantico. I due satelliti operativi forniscono copertura meteorologica dalla Nuova Zelanda all'Africa e dall'Alaska all'estremità meridionale del Sud America.
I veicoli GOES raccolgono le immagini satellitari meteorologiche in tempo reale più nitide di uragani e tempeste utilizzate nelle trasmissioni televisive. La NOAA gestisce anche una costellazione di satelliti a bassa quota in orbita polare per aiutare nelle previsioni a medio e lungo termine. "I satelliti geostazionari della NOAA forniscono l'unica copertura continua del tempo e delle condizioni ambientali pericolose nell'emisfero occidentale, proteggendo la vita e le proprietà di 1 miliardo di persone che vivono e lavorano lì," ha affermato Pam Sullivan, direttore del programma GOES-R della NOAA, che include la missione GOES-T. "Le osservazioni da questi satelliti sono ancora più critiche ora che gli Stati Uniti stanno vivendo un numero record di disastri da miliardi di dollari".
Nell'illustrazione le coperture di territorio dei satelliti GOES-West e GOES-East. Crediti NOAA
GOES-T si sta dirigendo verso la posizione GOES-West nella flotta della NOAA, dove sarà parcheggiato a 137 gradi di longitudine ovest. Esso sostituirà GOES-17, precedentemente noto come GOES-S, lanciato a marzo 2018 e che si trova nella posizione GOES-West dal 2019. GOES-17 ha catturato le immagini spettacolari a gennaio dell'eruzione vulcanica a Tonga.
Il primo satellite dell'ultima serie di satelliti meteorologici della NOAA - GOES-R, ora GOES-16 - è stato lanciato nel 2016 ed è operativo coprendo la costa orientale degli Stati Uniti e la regione dell'Oceano Atlantico, un'area tristemente famosa per lo sviluppo degli uragani. GOES-17 soffre di prestazioni ridotte nel suo Advanced Baseline Imager, lo strumento principale del satellite. L'ABI è prodotto da L3Harris a Fort Wayne, nell'Indiana, ed è progettato per risolvere più dettagli nelle nuvole temporalesche rispetto a qualsiasi precedente strumento meteorologico operativo in orbita geostazionaria. La fotocamera è in grado di acquisire immagini a una cadenza più rapida rispetto ai precedenti satelliti GOES: viste emisferiche ogni 15 minuti e immagini degli Stati Uniti continentali ogni cinque minuti. La serie di satelliti GOES-R può restituire immagini di hotspot come gli uragani con una cadenza di una volta ogni 30 secondi, un miglioramento rispetto alle scansioni rapide di cinque minuti disponibili prima del 2016. È anche in grado di vedere in 16 canali, che vanno dall'infrarosso alle lunghezze d'onda del visibile, a differenza dei cinque canali sull'imager trasportato a bordo della precedente generazione di satelliti GOES.
Gli ingegneri hanno notato una visione degradata nell'imager su GOES-17 un paio di mesi dopo il suo lancio. Un'indagine ha individuato la causa più probabile del problema nei detriti di corpi estranei che bloccano il flusso di refrigerante nel sistema di controllo termico dello strumento. Il malfunzionamento del sistema di raffreddamento significa che i rilevatori dello strumento non sono in grado di rimanere alle temperature corrette in determinati momenti, causando la perdita intermittente di alcune immagini a infrarossi. Le squadre di terra sono state in grado di recuperare parte della funzione perduta dello strumento. NOAA ora afferma che l'imager sta raccogliendo circa il 97% dei dati pianificati, con la maggior parte dei problemi di immagine confinati ai tempi in cui il satellite è esposto a condizioni termiche specifiche. "GOES-17 è ancora un satellite molto capace," ha detto Sullivan in una conferenza stampa pre-lancio.
La NOAA gestisce due satelliti nelle posizioni GOES-West e GOES-East in orbita geostazionaria, più riserve. Nonostante il problema con l'imager, NOAA ha attivato GOES-17 nella posizione GOES-West perché ha ancora surclassato il satellite più vecchio che precedentemente occupava quella posizione nella flotta. Ma GOES-T, presto GOES-18, offrirà una copertura ancora migliore. GOES-17 sarà quindi trasferito come satellite di riserva nella flotta della NOAA. I sensori ottici su GOES-T e sul prossimo satellite della serie, GOES-U, sono stati modificati per prevenire il ripetersi del problema dei detriti di corpi estranei, o FOD. Gli ingegneri hanno modificato il design del radiatore per eliminare i filtri in cui i detriti di corpi estranei possono rimanere intrappolati. Dopo il problema su GOES-17, i manager hanno rispedito l'ABI già pronto su GOES-T alla L3Harris per la rielaborazione. "Fondamentalmente, l'hardware che era difettoso, o che abbiamo stabilito fosse la causa più probabile di quel FOD, è stato eliminato da quel progetto," ha affermato Larry Crawford, responsabile del programma ABI presso L3Harris. "Il satellite GOES-T è molto simile ai suoi fratelli maggiori, ma presenta modifiche al design che incorporano le lezioni apprese da GOES-R e -S che erano già in orbita," ha affermato Sullivan.
Il satellite GOES-T ha un magnetometro aggiornato fornito dal Goddard Space Flight Center della NASA e strumenti per monitorare i brillamenti solari e le radiazioni nell'ambiente spaziale vicino alla Terra. Come i due più recenti veicoli spaziali GOES, GOES-T è dotato anche di un mappatore di fulmini per rilevare e localizzare i fulmini all'interno del campo visivo del satellite. Il veicolo spaziale ospita anche un transponder per ricevere e trasmettere messaggi di soccorso, parte di una rete globale di ripetitori di ricerca e salvataggio basata nello spazio.
Nella foto il primo stadio del razzo Atlas 5 mentre viene issato sulla rampa di lancio. Notare i due ugelli del motore russo RD-180 Crediti: ULA.
La NASA collabora con la NOAA per lo sviluppo di satelliti meteorologici, supervisionando i contratti per lo sviluppo del veicolo spaziale, degli strumenti e dell'acquisto di veicoli di lancio. La NOAA invece gestisce e possiede i satelliti. Il programma GOES-R costa 11,7 miliardi di dollari, comprese le spese per quattro satelliti, strumenti, servizi di lancio e operazioni, secondo Sullivan. Dalla sua posizione con visibilità sugli Stati Uniti occidentali, GOES-T sarà in grado di rilevare le firme termiche e i pennacchi di fumo degli incendi, che hanno devastato vaste aree di territorio durante le recenti stagioni degli incendi. "GOES-West è in una posizione ideale là fuori per dare un'occhiata davvero da vicino a quegli incendi," ha affermato Dan Lindsey, scienziato del programma GOES-R della NOAA. "È quasi impossibile sopravvalutare quale fattore significativo sarà il GOES-T nella previsione e nella risposta agli incendi," ha affermato James Yoe, amministratore capo del Joint Center for Satellite Data Assimilation.
Gli strumenti del satellite possono monitorare lo stato di salute della vegetazione prima e dopo gli incendi. Il lighting mapper aiuterà gli analisti a localizzare dove potrebbero verificarsi incendi. I fulmini sono una causa naturale comune di incendi di sterpaglia ed erba nelle regioni aride. GOES-T sarà anche ben posizionato per tracciare i pennacchi vulcanici sulla costa occidentale e sull'Oceano Pacifico e consentirà ai meteorologi di seguire i "fiumi atmosferici", enormi pennacchi di umidità che scorrono attraverso il Pacifico verso il Nord America, fonte di inondazioni, che alla fine possono generare disastri naturali come le frane. Il satellite sarà anche utile per raccogliere dati per i modelli meteorologici numerici utilizzati nelle previsioni globali. E poiché la maggior parte dei sistemi meteorologici si sposta da ovest a est, GOES-T vedrà i sistemi meteorologici prima che influiscano su altre parti degli Stati Uniti ad est dalla sua zona di copertura.
GOES-T è progettato per una durata di servizio di almeno 15 anni e i quattro satelliti della serie GOES-R estenderanno la capacità di copertura dei satelliti meteorologici geostazionari della NOAA fino agli anni '30. GOES-U, l'ultimo satellite del lotto attuale, dovrebbe essere lanciato nel 2024 su un razzo SpaceX Falcon Heavy.
Questo è stato il 22esimo lancio orbitale globale del 2022, il ventunesimo a concludersi con successo.
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