GAT - Gruppo Astronomico Tradatese
Allegato alla Lettera N°89
ASTRONAUTICA NEWS
A cura di Piermario Ardizio


Bentornati dalle vacanze! In molti ne hanno già dato notizia, ma tuttavia è sicuramente utile ricordare che dopo molti tentativi le comunicazioni con la sonda Pioneer 10 sono state ristabilite. Il Pioneer 10 fu lanciato nel 1972 e la sua missione fu conclusa ufficialmente nel 1997. La NASA tuttavia continuò a seguirlo per sperimentare nuove tecnologie di comunicazione, al fine di migliorarle e impiegarle in futuri viaggi interstellari. Usando il debole segnale del Pioneer 10 viene anche indagata la possibilità di applicare la teoria del caos alle comunicazioni, cercando di capire come migliorare le prestazioni dei sistemi di comunicazione della sonda. Il Pioneer 10 è stato ricontattato il 28 aprile 2001 dall'antenna Deep Space Network (DSN) di Madrid: era questo il primo contatto dal 19 agosto scorso, quando le comunicazioni vennero interrotte dopo una manovra di puntamento. La sonda è oggi il secondo oggetto più distante dalla Terra (dopo il Voyager 1) costruito dall'uomo e il suo segnale sta mettendo a dura prova la capacità di ascolto della rete DSN. Esso è infatti equipaggiato con un'antenna a basso guadagno capace di trasmettere solo pochi bit/sec. Questi pochi dati, data l'enorme distanza, arrivano a Terra con una enorme quantità di rumore e di interferenze. Per trasformare un segnale così disturbato in qualcosa di comprensibile si devono usare dei filtri di rumore. Siccome quelli tradizionali non sono utilizzabili per segnali così deboli, si sta studiando la possibilità di usare la matematica della teoria del caos per sviluppare un filtro software che migliori il rapporto segnale/rumore: questa tecnologia la NASA l'ha ereditata dalla U.S.NAVY nel 1997 (quando furono sviluppati degli algoritmi, basati su tale teoria per migliorare la sensibilità degli apparati sonar). La caratteristica degli algoritmi impiegati è che si adattano alle fluttuazioni casuali del rumore che interferisce col segnale. Con questo sistema si può guadagnare almeno due Decibels (il segnale raddoppia ogni 3Db) rispetto agli altri sistemi oggi impiegati. Ora l'unico strumento operativo sul Pioneer è un contatore Geiger e la notizia della ripresa delle comunicazioni riempie di gioia il Prof. van Allen (già, proprio colui che nel 1958 con un simile strumento sull'Explorer I, scoprì le fasce di radiazione attorno alla Terra che portano il suo nome), che per conto suo e grazie all'aiuto di un dottorando, sta analizzando i dati provenienti da quella remota regione del Sistema Solare, con particolare attenzione all'intensità dei raggi cosmici. Un'altra curiosa eredità del Pioneer sembra essere un rallentamento non previsto: ovvero la sonda non si sta allontanando così velocemente come dovrebbe (misure su altre sonde confermerebbero la variazione); questo piccolo errore continuo non trova spiegazione. La spiegazione più semplice e logica potrebbe essere un errore del sistema. Ma una completa revisione dei dati inviati tra il 1997 e il 1998 non ha evidenziato nessun errore del sistema. Chissà.....!!
Lo scorso 29 giugno è stato rilasciato il piano pubblicato dall'ESA/NASA per risolvere i problemi di telecomunicazioni tra la Cassini e il suo probe Huygens durante il tuffo nelle nubi di Titano. Il fatto è che in seguito ad un errore di progetto, la Cassini non sarebbe stata in grado di ricevere il segnale proveniente dal Probe perchè il suo ricevitore dedicato non è equipaggiato per operare con segnali radio soggetti a forte spostamento Doppler, conseguente al rapido movimento reciproco dei due oggetti. Siccome con il previsto passaggio della Cassini a 1200 Km dalla sommità delle nuvole di Titano lo spostamento Doppler sarebbe stato troppo elevato, è stato escogitato un nuovo piano che prevede il passaggio della Cassini a 65.000 Km di distanza, con notevole riduzione dello spostamento Doppler. Il Probe sarà sganciato il 25/12/2004 (3 settimane più tardi rispetto a quanto pianificato in precedenza) e si tufferà nelle nuvole del più grande satellite di Saturno il 14/01/2005. Il problema è stato scoperto l'anno scorso in seguito ad una simulazione del segnale trasmesso dalla Huygens eseguita grazie alle antenne della DSN: in seguito a tale simulazione si è scoperto che la larghezza di banda del ricevitore era troppo stretta per compensarne lo spostamento Doppler. Per modificare la traiettoria verrà consumato un terzo circa del combustibile a bi-propellente di bordo (senza però alterare le scorte di idrazina: ovvero il monopropellente usato dal sistema del controllo di assetto). Altre operazioni come il preriscaldamento della sonda e alcune modifiche al software di bordo garantiranno che durante questo tuffo di sola andata tra le nuvole di Titano neanche un dato vada perso.
Il 24/10/1998 veniva lanciata la DS1(Deep Space1), la prima sonda del programma NASA definito New Millenium. La sonda, costata 150milioni di $, aveva il compito di sperimentare 12 tecnologie completamente innovative da usare su future missioni spaziali. Da questo punto di vista la missione è stata un completo successo, in particolare per le ottime prestazioni del motore a ioni che ha superato ogni più rosea aspettativa, portando la sonda all'atteso appuntamento di Settembre con la cometa Borrelly.
Torneremo sicuramente a parlare di Shuttle, ma per ora il dato rilevante riguarda l'aggiornamento dei suoi motori principali i cosiddetti Space Shuttle Main Engine (SSME). Lo scorso mese di Giugno, sulla missione STS104 è stata montata l'ultima versione dei motori, la cosìdetta SSME Block2: hanno così volato 2 Block 2A e un Block2 (la versione 2A aveva la gola più larga nella camera di combustione). L'ultima versione, oltre ad includere tutte le precedenti modifiche, aggiunge una nuova e aggiornata versione della turbo-pompa ad alta pressione del combustibile, realizzata dalla Pratt & Whitney. Grazie a questi cambiamenti si spera di aver raddoppiato l'affidabilità dei motori. Tuttavia i tagli ai bilanci stanno costringendo la NASA a posticipare vari miglioramenti in programma alla flotta Shuttle. Tra questi un agiornamento della strumentazione delle cabine di pilotaggio (prevista per la fine del 2002 ed ora posticipata al 2006), una serie di strumenti per il monitoraggio dello stato dei motori principali, delle ruote più robuste per i carrelli, una modifica della geometria del propellente solido nei booster per ottenere una combustione più uniforme. Posticipare queste necessarie spese può servire a risolvere il problema del prossimo anno (La Stazione Spaziale potrebbe superare le previsioni di ben 4,8 miliardi di $), ma poi...?
Lo scorso 12 Luglio "l' inaffondabile" Ariane V falliva un'altra missione (poco prima di distruggere le Cluster, nel giugno 1996, veniva dato affidabile al 98%!!!). La causa sembra essere stata rintracciata nella sequenza di ignizione dello stadio superiore. Gli esperti confidano di poter riportare il razzo in attività con semplici cambiamenti nel software di bordo: così se tutto procederà come previsto, potrebbe tornare a volare il prossimo novembre.
 


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