auto inquinanti

La Nasa lancia in orbita ‘Tempo’: misurerà inquinamento in Nord America

La nasa ha lanciato in orbita, dalla Florida, un satellite che trasporta un nuovo strumento che permetterà di misurare l’inquinamento atmosferico in Nord America ora per ora, quartiere per quartiere. Si chiama ‘Tempo‘ e dovrebbe consentire di monitorare la diffusione degli inquinanti in modo molto più accurato di quanto fatto finora, a partire dalla loro fonte e durante la loro propagazione tramite il vento.

I dati raccolti saranno utilizzati dall’Agenzia statunitense per la protezione dell’ambiente (EPA) e dall’Agenzia nazionale oceanica e atmosferica (NOAA), responsabile delle previsioni sulla qualità dell’aria negli Stati Uniti. Le applicazioni sono numerose: migliorare gli avvisi ai residenti in caso di cattiva qualità dell’aria, determinare meglio dove installare nuovi rilevatori a terra e aiutare la ricerca sull’impatto degli inquinanti atmosferici sulla salute. Ma anche per monitorare l’inquinamento causato dagli incendi, sempre più frequenti a causa del riscaldamento globale.

Secondo l’American Lung Association, circa il 40% degli americani (137 milioni di persone) vive in aree con scarsa qualità dell’aria. I quartieri più poveri sono colpiti in modo sproporzionato.
L’inquinamento atmosferico causa circa 60.000 morti premature all’anno negli Stati Uniti. È inoltre dannoso per l’economia, in quanto influisce sulla produttività dei lavoratori e sui raccolti.
I satelliti utilizzati finora per effettuare questo tipo di rilevazione negli Stati Uniti si trovano a un’altitudine di circa 700 km e girano intorno alla Terra circa 15 volte al giorno. “Così ogni giorno possiamo avere misurazioni sopra New York alle 13.30, per esempio“, spiega Caroline Nowlan, fisica dell’atmosfera presso il Center for Astrophysics, durante una conferenza stampa. Ma “a New York succedono molte cose in un giorno. Ci sono due ore di punta che non possiamo misurare“.

TEMPO, che pesa poco meno di 140 kg, sarà collegato a un satellite in orbita geostazionaria, a un’altitudine di oltre 35 000 km. Ruoterà quindi intorno alla Terra nello stesso momento in cui questa ruota su se stessa, permettendole di rimanere sopra il continente nordamericano. “Per la prima volta, saremo in grado di effettuare misurazioni orarie sopra il Nord America”, dichiara Caroline Nowlan. L’orbita geostazionaria è molto comune per i satelliti di comunicazione e TEMPO si basa su uno di essi: il satellite IS-40e di Intelsat.

Il satellite è decollato alle 12.30 (04.30 GMT) di venerdì a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9 dal Kennedy Space Center in Florida. Il satellite effettuerà ulteriori spinte per posizionarsi nell’orbita corretta, il che dovrebbe richiedere circa due settimane, secondo Jean-Luc Froeliger, vicepresidente di Intelsat. A quel punto potranno iniziare le operazioni.
TEMPO opererà analizzando la luce riflessa dalla superficie delle nuvole, utilizzando uno spettrometro. Ogni gas assorbe la luce in modo diverso, quindi “possiamo vedere cosa c’è nell’atmosfera attraverso i colori, o le lunghezze d’onda, della luce che viene assorbita“, ha spiegato Caroline Nowlan.

Verranno effettuate tre misurazioni principali. In primo luogo, il biossido di azoto prodotto dalla combustione, in particolare dalle automobili a benzina o diesel, ma anche dalle centrali elettriche a carbone o a gas. Poi l’ozono, che quando è alto nell’atmosfera ci protegge dai raggi solari, ma diventa dannoso per la nostra salute quando si trova al suolo. Infine, la formaldeide, che può essere utilizzata per dedurre la presenza di composti organici volatili. Questi ultimi sono “ciò che rende certe cose odorose, come la vernice, la benzina o i pennarelli“, spiega la signora Nowlan. TEMPO, che opererà per almeno due anni ma quasi certamente per molto più tempo, si aggiunge alla flotta di circa 25 missioni di osservazione della Terra della NASA. Uno strumento simile a TEMPO, chiamato GEMS, è già in orbita geostazionaria e svolge la stessa missione sull’Asia dal suo decollo nel 2020. Un altro, Sentinel-4, è previsto a partire dal 2024 per coprire l’Europa.

Da Imola parte Artica: La vela solare che limita la spazzatura in orbita

L’innovazione Made in Italy va in orbita. E oltre a testare le nuove tecnologie aerospaziali, si preoccupa di limitare la ‘spazzatura’ nell’universo. Una nuova vela solare (Artica) è stata aperta in orbita ed è imbarcata sul cubesat Alpha, nanosatellite a forma di cubo lanciato il 13 luglio scorso dalla base di Kourou (Guyana Francese) in occasione del primo volo del vettore italo-europeo Vega C. Realizzato dalla divisione spazio Spacemind della società NPC di Imola (Bologna), il sistema Artica consentirà ai piccoli satelliti in orbita bassa di effettuare il de-orbiting al termine della loro missione, ovvero ridurre la quota e bruciare a contatto con gli strati più alti dell’atmosfera. “Ad oggi, secondo i dati dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa), in orbita terrestre vi sono circa 130 milioni di oggetti di varie dimensioni, compresi 20mila satelliti– ha spiegato Nicolò Benini, marketing manager di Npc Spacemind – e così limitare la ‘spazzatura spaziale’ sta diventando dunque una vera emergenza per la sicurezza delle future missioni. Siamo perciò entusiasti che, con la corretta apertura della sua vela solare, ‘Artica’ abbia dimostrato di poter offrire una soluzione semplice, economica e sostenibile al problema degli ‘space debris’ in orbita bassa”.

RIFIUTI NELLO SPAZIO PROFONDO

Il problema della ‘spazzatura spaziale’ è in effetti aumentato considerevolmente nei decenni, ovvero in maniera proporzionale alla ricerca aerospaziale e ai lanci delle varie Agenzie nazionali. La Nasa conferma che le minacce derivanti dagli ‘space debris’, ovvero detriti spaziali, sono in aumento a causa del lancio di diverse installazioni multisatellitari, in particolare nell’orbita terrestre bassa. Il requisito di vita per qualsiasi veicolo spaziale nell’orbita terrestre bassa è di 25 anni dopo la missione o 30 anni dopo il lancio, se non può essere immagazzinato in un’orbita cimitero (una delle più estreme orbite intorno alla Terra destinata ad accogliere, appunto, satelliti in disuso o apparecchiature che hanno terminato il loro ciclo di funzionalità). Il tasso di decadimento di questi veicoli spaziali, spiega la Nasa, dipende da diversi fattori, e in particolare, dall’assegnazione dell’orbita e dal coefficiente balistico.

Le stime dell’accumulo di detriti orbitali suggeriscono che più di 900mila detriti con un diametro compreso tra 1 e 10 cm e oltre 34mila con diametri superiori ai 10 cm siano in orbita tra l’equatoriale geostazionaria e le quote dell’orbita terrestre bassa. Degli 11.370 satelliti lanciati, il 60% è ancora in orbita ma solo il 35% è ancora operativo. Ad aprile 2021, la Nasa stima che tutti i detriti spaziali in orbita abbiano una massa collettiva di 9.300 tonnellate.

IL PROGETTO ARTICA

Ebbene, il progetto Artica (Aerodynamic Reentry Technology In Cubesat Application) mira a limitare la presenza di rimasugli nello spazio. Avviato nel 2012 da NPC Spacemind, ha già visto il lancio di un primo dimostratore tecnologico a bordo del cubesat Ursa Maior, nel giugno 2017. La versione perfezionata è invece entrata in orbita nel luglio scorso a bordo di Alpha, realizzato da un gruppo di start-up innovative italiane guidato dalla società romana ARCA Dynamics. Il nanosatellite ha la forma di un cubo, con 10 centimetri di lato e un peso di 1,2 chilogrammi, mentre la vela ha una superficie di 2,1 metri quadrati ed è realizzata in mylar alluminizzato. In orbita bassa la vela funziona come un aerofreno e riduce la quota del satellite fino a bruciare nell’atmosfera terrestre, mentre nelle orbite più alte la vela sfrutta la pressione della radiazione solare per modificare l’orbita del satellite. Il sistema europeo di sorveglianza spaziale EUSST ha confermato che Alpha sta volando a 6mila chilometri di altezza ed è visibile da terra proprio grazie agli effetti della vela sulla sua luminosità e sulla traiettoria. A bordo del cubesat, sono anche presenti altri esperimenti scientifici e tecnologici realizzati dal Consiglio Nazionale delle Ricerche, ARCA Dynamics, H4 Research e Apogeo Space.

MISSIONI FUTURE

La missione di Alpha sarà seguita a breve da ben quattro cubesat, tutti realizzati in Italia da NPC Spacemind e dotati della vela per il loro de-orbiting a fine missione. Il primo, denominato ‘DanteSat’, sarà trasportato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale nel prossimo mese di ottobre e da lì rilasciato nello spazio. Gli altri tre nanosatelliti (Futura 1, 2 e 3), saranno invece lanciati a dicembre da un vettore Space X. Benini spiega che “il lancio dei tre ‘Futura’, oltre a validare nello spazio alcuni sottosistemi elettronici miniaturizzati, avrà anche lo scopo di sperimentare il nostro SM Pod, un nuovo deployer per cubesat ad alte prestazioni, che consentirà di ridurre sensibilmente tempi e costi del rilascio in orbita. Grazie ai nostri cubesat, al deployer e alla vela per il de-orbiting, il nostro Paese potrà offrire così servizi innovativi al mercato mondiale dei nano e microsatelliti che è in grande espansione”.

(Photo credits: www.npcspacemind.com)