Il corpo del razzo da 21 tonnellate, Long March 5B, dovrebbe rientrare nell'atmosfera terrestre questo fine settimana. Come è successo e dove andrà a finire?

La previsione di rientro del modulo del razzo Long March 5B dal Center for Orbital and Reentry Debris Studies.Credito: The Aerospace Corporation
La previsione di rientro del modulo del razzo Long March 5B dal Center for Orbital and Reentry Debris Studies.Credito: The Aerospace Corporation

Si prevede che un modulo di uno stadio di lancio del razzo cinese Long March 5b rientrerà nell'atmosfera terrestre nelle prossime ore e gli esperti sono preoccupati per il potenziale impatto dei detriti.

La scorsa settimana il Long March 5B ha lanciato con successo un modulo centrale da 22,5 tonnellate della prima stazione spaziale cinese. Durante il lancio, anche il primo stadio del Long March 5B ha raggiunto la velocità orbitale invece di cadere verso il basso come è pratica comune. Ciò ha posto il corpo del razzo vuoto in un'orbita ellittica attorno alla Terra, dove verrà trascinato verso un rientro incontrollato nelle prossime ore.

L'inclinazione orbitale dello stadio del razzo di 41,5 gradi significa che il rientro può essere a nord fino a Chicago, New York City, Roma e Pechino e fino a sud fino alla Nuova Zelanda e al Cile. Ciò pone qualsiasi posizione all'interno del potenziale percorso di rientro di questo gigantesco pezzo di spazzatura spaziale che misura 30 metri di lunghezza e pesa 21 tonnellate.

Il Center for Orbital and Reentry Debris Studies (CORDS) presso l'Aerospace Corporation sta monitorando il Long Range 5B lanciato a marzo. Marlon Sorge, ingegnere principale di CORDS risponde alle domande su come si è sviluppata la situazione e cosa succede dopo.

Quante volte si verifica un rientro incontrollato di queste dimensioni? Ci sono stati altri casi che si confrontano?

Questo razzo e il suo predecessore lo scorso maggio sono il sesto e il settimo oggetto più grande mai rientrato sulla terra. La massa di questo stadio centrale è di 21 tonnellate metriche. L'elenco di altri oggetti di dimensioni comparabili che sono rientrati include le prime stazioni spaziali - come Mir, Skylab, Salyut 6 e 7 - e il secondo stadio Saturn V che ha lanciato Skylab. Tuttavia, questi rappresentano un mix di rientri controllati e incontrollati.

Cosa succede normalmente con uno stadio a razzo come questo e cosa c'era di diverso questa volta?

Normalmente il primo stadio di un razzo e i suoi booster strap-on non sono progettati per raggiungere l'orbita. Le loro traiettorie sono pianificate in modo che il razzo e gli eventuali booster strap-on cadano in un'area sicura, di solito nell'oceano. In questo caso il nucleo del primo stadio del razzo ha raggiunto l'orbita. Ciò significa che non era più in grado di controllare dove sarebbe rientrato senza una manovra di deorbit.

Cos'è una "manovra di deorbit"? Potrebbe essere stato tentato?

Una manovra di deorbit utilizza i motori di un satellite o di un razzo per far cadere il punto più basso della sua orbita per scegliere dove colpire la terra. Questo è chiamato rientro controllato. In questo modo un oggetto di grandi dimensioni può essere mirato a una regione non popolata dell'oceano dove i suoi detriti non feriranno nessuno. La capacità di condurre una manovra di deorbit dipende dal design del veicolo e dalla missione. Non è raro che gli operatori di razzi pianifichino manovre di deorbit e rientri controllati poiché i grandi stadi di razzi tendono a rappresentare rischi maggiori per le persone a terra.

Quanto del razzo Long March 5B dovrebbe sopravvivere al rientro e raggiungere la superficie terrestre?

La regola generale è che il 20-40% della massa di un oggetto di grandi dimensioni raggiungerà il suolo, ma il numero esatto dipende dal design dell'oggetto. In questo caso, ci aspetteremmo da cinque a dieci tonnellate. Generalmente, per uno stadio superiore, vediamo i serbatoi piccoli e medi sopravvivere più o meno intatti e componenti del motore di grandi dimensioni. È probabile che i grandi serbatoi e l'esterno di questo stadio principale si stacchino. Vedremo anche la caduta di materiale leggero come l'isolamento. Il punto di fusione dei materiali utilizzati farà la differenza in ciò che rimane.

Quante probabilità ci sono che io venga colpito dai detriti spaziali da questo rientro? A partire da ora, sappiamo dove è probabile che i detriti finiscano?

La probabilità che qualsiasi rientro casuale atterrerà nell'oceano è di circa 3 a 4, poiché la Terra è coperta per circa il 75% dagli oceani. Inoltre, la maggior parte della massa terrestre è disabitata o leggermente abitata: deserti, montagne, foreste e praterie aperte, fattorie o praterie. La probabilità che un pezzo di detriti spaziali atterri su una città o un'area densamente popolata è generalmente relativamente piccola. Ciò che rende questo rientro particolarmente degno di nota è che avverrà tra i 41,5 gradi N e 41,5 gradi S, dove vive la maggior parte della popolazione mondiale.

Cosa può fare l'industria spaziale per evitare che in futuro si verifichino questi tipi di rientri incontrollati?

Esistono metodi consolidati per analizzare la rottura da rientro di qualsiasi oggetto che lanciamo nello spazio e determinare il rischio di vittime per le persone a terra. Se il rischio supera una soglia, si dovrebbe mitigare il rischio alterando il progetto o cambiando il rientro.

Per gli stadi dei razzi, questo di solito significa pianificare un rientro controllato in un'area ampia e aperta come un oceano: il Pacifico meridionale è un obiettivo comune. I rientri controllati, in particolare per un oggetto di grandi dimensioni, richiedono una pianificazione considerevole e avranno un impatto significativo sulla progettazione e sulla capacità di carico del palco. Tuttavia, questo è un approccio preferito negli standard internazionali e sta rapidamente diventando una norma globale.

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