I sismometri, tradizionalmente utilizzati per rilevare i terremoti, si sono dimostrati in grado di tracciare la disintegrazione dei veicoli spaziali in caduta con maggiore precisione rispetto ai metodi convenzionali. Un recente studio pubblicato su Science il 22 gennaio descrive in dettaglio come le vibrazioni del suolo indotte dalle onde d’urto provenienti dal rientro della navicella spaziale cinese Shenzhou-15 siano state rilevate dalle reti sismiche nel sud della California il 2 aprile 2024.
La scienza dietro il rilevamento
Mentre i detriti spaziali precipitano verso la Terra, superano la velocità del suono, creando onde d’urto che vengono registrate come effetti a catena rilevabili dai sismometri. Analizzando la forza e la tempistica di questi segnali attraverso una rete di 127 sismometri, gli scienziati sono stati in grado di stimare l’altitudine e la traiettoria dei detriti. Il sistema può persino identificare il modo in cui la navicella spaziale si è divisa in più pezzi, ciascuno dei quali ha generato la propria onda d’urto.
Questo metodo offre un vantaggio significativo rispetto ai sistemi di tracciamento esistenti. L’attuale monitoraggio dei detriti spaziali si basa fortemente sul radar terrestre, che fatica a prevedere con precisione i percorsi di rientro una volta che i frammenti entrano nell’atmosfera superiore. Le interazioni con l’aria causano la frammentazione, il rallentamento e l’alterazione della direzione dei detriti in modo imprevedibile, portando a errori di previsione di centinaia di chilometri. Nel caso di Shenzhou-15, i dati sismici hanno rivelato che la navicella spaziale è atterrata a circa 30 chilometri a sud della traiettoria prevista dal Comando Spaziale degli Stati Uniti.
Da Marte alla Terra: adattare la tecnologia esistente
L’approccio si basa su tecniche già utilizzate per tracciare i meteoroidi utilizzando dati sismici e acustici, sia sulla Terra che su Marte. Benjamin Fernando della Johns Hopkins University, che ha lavorato con la missione InSight della NASA su Marte, spiega: “Molto di ciò che abbiamo fatto in questo articolo è essenzialmente prendere tecniche sviluppate per Marte e riapplicarle sulla Terra”. La missione InSight ha dimostrato l’utilità dei sismometri per rilevare gli impatti dei meteoroidi su Marte, aprendo la strada a questa applicazione terrestre.
Limitazioni e implicazioni future
La precisione del rilevamento sismico è legata alla densità della rete sismometrica. I boom sonici si propagano solo per circa 100 chilometri, il che significa che la scarsa copertura in aree remote limita la scalabilità globale della tecnica. Daniel Stich dell’Università di Granada osserva che le aree urbane con un’elevata concentrazione di sismometri offrono i migliori risultati.
I rientri incontrollati stanno aumentando man mano che il numero di veicoli spaziali in orbita aumenta incontrollato. La caduta di frammenti comporta rischi per le persone, le infrastrutture e l’ambiente a causa di combustibili tossici, materiali infiammabili e occasionali componenti radioattivi. Sebbene il monitoraggio sismico non fornisca un allarme preventivo, potrebbe aiutare a valutare rapidamente le zone di impatto e identificare i rischi di contaminazione.
Il riuscito adattamento delle tecniche di tracciamento sismico marziano alla Terra dimostra uno strumento nuovo e potenzialmente vitale per gestire la crescente minaccia dei detriti spaziali.
La tecnologia offre un approccio complementare ai sistemi basati su radar esistenti, migliorando la consapevolezza generale della situazione mentre il traffico spaziale continua ad espandersi.
