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Spazio e Scienze

Detriti spaziali: allo studio un Pac-Man spaziale per mangiarli

Un gruppo di scienziati dell'EPFL sta mettendo a punto un satellite Pac-Man per eliminare un satellite in disuso. Potrebbe decollare nel 2018.

La raccolta dei detriti spaziali potrebbe essere affidata al Clean Space One Project progettato gli ingegneri di eSpace, un gruppo di lavoro del Center for Space Engineering and Signal Processing 5 Laboratory (LTS 5) dell'EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne).

Clean Space One Project
Clean Space One Project

Si tratta di un satellite equipaggiato con una fotocamera ad alta risoluzione capace di individuare detriti spaziali alla deriva e catturarli intrappolandoli in una sorta di cono. Gli ingegneri hanno iniziato a studiarlo con l'obiettivo di fare in modo che il satellite SwissCube in orbita attorno alla Terra non diventasse un altro pezzo di spazzatura spaziale. Negli ultimi tre anni hanno lavorato su Clean Space One Project (CSO) che verrà inviato in orbita appunto per recuperare SwissCube. Dopo averlo recuperato si disintegrerà insieme a lui al contatto con l'atmosfera.

La parte critica della missione è stata la progettazione dei sistemi di avvicinamento e di cattura, perché "SwissCube non è solo un oggetto di soli 10 x 10 centimetri difficile da localizzare, ma è anche rivestito da parti più chiare e più scure che riflettono in maniera differente la luce del Sole" ha spiegato Christophe Paccolat dell'LTS5.

"Queste variazioni possono disturbare il sistema di approccio visivo e quindi anche le stime della sua velocità e la distanza dell'oggetto" ha aggiunto Muriel Richard-Noca, responsabile del progetto, sottolineando l'estrema delicatezza della missione. Basterà un minimo errore nel calcolo dell'approccio a SwissCube per far rimbalzare CleanSpace One nello Spazio.

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Proprio per evitare questi tipi di disastri, gli algoritmi di approccio visivo che stanno dietro alle telecamere del satellite sono attualmente in fase di sperimentazione e tengono in considerazione una varietà di parametri fra cui l'angolo di illuminazione del Sole, i dati fisici del CubeSat, la velocità relativa alla quale si sta muovendo e tutte le incertezze coinvolte in questa misura, compresa la velocità di rotazione.

Per progettare un sistema di acquisizione altamente efficiente gli ingegneri hanno beneficiato della collaborazione di studenti di microingegneria dell'Università di Scienze Applicate di Ginevra (HES-SO hepia), che hanno esaminato diverse soluzioni, dai bracci articolati con artigli alla fine fino ad un sistema di tentacoli. Infine hanno optato per quella che è stata battezzata la soluzione "Pac-Man".

Il prototipo in sostanza ha una rete a forma di un cono che si dispiega e intrappola il piccolo satellite perché "è più affidabile e offre un margine più ampio di manovra di un artiglio o di una mano articolata" spiega Michel Lauria, docente di tecnologia industriale a HEPIA.

CleanSpace One potrebbe essere lanciato nello Spazio già nel 2018 in collaborazione con la società S3. Lo sviluppo dei sistemi di avvicinamento e di acquisizione ha superato la fase di prototipo, ora si passa a quella più avanzata che prevede caratteristiche più raffinate e numerosi test.