L’Organizzazione Indiana per la Ricerca Spaziale (ISRO) si appresta a compiere un passo fondamentale nella missione Aditya-L1, mirando a posizionare la sonda spaziale al Punto di Lagrange 1 (L1) nello spazio. Questo punto strategico, situato nello spazio profondo, permetterà ad Aditya-L1 di osservare il Sole senza alcun ostacolo visivo.
La manovra di lancio, pianificata per sabato, è finalizzata a inserire la sonda solare indiana nell’orbita desiderata. Questa fase segue il percorso lungo 15 chilometri che la sonda ha percorso partendo dalle coste di Shriharikota. Va ricordato che il lancio dell’osservatorio solare Aditya-L1 è avvenuto il 2 settembre 2023, dal Satish Dhawan Space Centre, con l’obiettivo di studiare il Sole e raccogliere preziose informazioni scientifiche.
Il viaggio di Aditya-L1
Il viaggio di Aditya-L1 si articola in due fasi cruciali: il raggiungimento del Punto L1 e il mantenimento dell’orbita in quella zona. Il Punto L1 rappresenta una posizione unica, dove le forze gravitazionali di Terra e Sole si bilanciano, offrendo una postazione ideale per osservare i fenomeni solari. Tuttavia, sia raggiungere che mantenere l’orbita attorno a L1 sono operazioni di notevole complessità tecnica.
Per realizzare ciò, la navicella è equipaggiata con un motore di apogeo liquido (LAM) da 440N, cruciale per l’inserimento nell’orbita trans-lagrangiana e successivamente in un’orbita a raggiera attorno a L1. Interessante notare che questo motore è analogo a quello impiegato nella Mars Orbiter Mission (MOM) di ISRO. Aditya-L1 dispone inoltre di otto propulsori da 22N e quattro da 10N, indispensabili per il controllo dell’orientamento e dell’orbita.
Il 19 settembre 2023, la missione ha compiuto la sua prima manovra significativa, l’inserimento nel punto trans-lagrangiano 1 (TL1I), usando il motore a liquido di bordo. A questa è seguita, il 6 ottobre 2023, una manovra di correzione della traiettoria (TCM), cruciale per mantenere la navicella sulla rotta pianificata, effettuata con l’ausilio dei propulsori a controllo di reazione.
Si prevede che Aditya-L1 raggiungerà il punto L1 il 6 gennaio. Qui eseguirà una manovra simile all’inserimento orbitale eseguito per la MOM, impiegando il motore di apogeo a liquido da 440 N. Una volta giunta a destinazione, Aditya-L1 non rimarrà fissa nel punto L1, ma ne orbiterà intorno.
L’orbita attorno a L1, denominata orbita aureola, segue un tracciato tridimensionale con parametri specifici, estendendosi per circa 2 lakh km lungo la linea Sole-Terra, 7 lakh km perpendicolari a questa e 1 lakh km perpendicolari al piano orbitale della Terra attorno al Sole. Questo percorso è tipico dell’orbita ad alone intorno a L1. Attualmente, anche veicoli spaziali come WIND, ACE, DSCOVR della NASA e la missione SOHO dell’ESA/NASA si trovano nei pressi di L1. Il monitoraggio costante è essenziale per prevenire collisioni, data l’instabilità di questo punto.
La precisione nell’orbita
Il processo di determinazione dell’orbita (OD) per l’orbita del punto di Lagrange (LPO) richiede la raccolta di dati prolungata, per ottenere una precisione nell’ordine di pochi chilometri. ISRO prevede analisi OD periodiche per Aditya-L1, con il sostegno della NASA, al fine di assicurare la sicurezza del veicolo spaziale e prevenire possibili collisioni.
Le perturbazioni gravitazionali possono influire sull’orientamento del veicolo spaziale. In questo contesto, l’Attitude and Orbit Control System (AOCS) gioca un ruolo fondamentale nel mantenere l’orientamento e la posizione. Il sistema include vari sensori, elettronica di controllo, attuatori come ruote di reazione, coppie magnetiche e propulsori di controllo della reazione. Tra i sensori figurano un sensore stellare, sensori solari, un magnetometro e giroscopi.
In aggiunta, è fondamentale il monitoraggio continuo della posizione e della velocità di Aditya-L1, tramite il “Satellite State Vector”. Questo prevede il tracciamento della posizione e della velocità del veicolo spaziale, utilizzando stazioni a terra, sistemi di tracciamento spaziale e telemetria satellitare.
Per garantire un’elevata precisione nel controllo dell’assetto e dell’orbita, ISRO ha sviluppato un software all’avanguardia, rigorosamente testato con l’assistenza dell’ESA. L’ESA fornisce anche servizi di comunicazione nello spazio profondo e supporta ISRO nella convalida di questo software.
I prossimi passi
Una volta raggiunto L1, Aditya-L1 entrerà in orbita come se orbitasse attorno a un “pianeta invisibile”. A causa dell’instabilità a L1, il veicolo spaziale richiederà manovre regolari di “station-keeping” per mantenere l’orbita corretta. Queste manovre, circa una volta al mese, sono cruciali per evitare scenari come quello accaduto alla missione SOHO nel giugno 1998, che perse temporaneamente i contatti a causa di manovre di stazionamento non eseguite correttamente.
I team di ESA e ISRO hanno collaborato da aprile a dicembre 2022 per valutare e affinare la strategia operativa di Aditya-L1. Hanno impiegato software di determinazione dell’orbita per prevedere la traiettoria del veicolo spaziale e hanno confrontato i risultati. L’ESA ha fornito dati cruciali per le manovre di inserimento nell’orbita, confermando la validità del software di ISRO.
La missione Aditya-L1 è un simbolo dell’impegno continuo dell’India nel campo dell’esplorazione scientifica e spaziale. Con la sua missione di studiare il Sole, Aditya-L1 porta con sé le speranze e gli sforzi di innumerevoli scienziati e ingegneri, mirando a illuminare ulteriormente la nostra comprensione del Sole e del suo impatto sul sistema solare.