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LAGEOS, the time capsule

Laser Geodynamics Satellites (LAGEOS) is a couple of (artificial… of course) satellites orbiting around our Earth. Their original aim was to provide an orbiting laser ranging benchmark for Earth geodynamical studies. It was back in the 1976 when LAGEOS-1 was launched by NASA followed in 1992 by LAGEOS-2 (NASA and ASI…). Two launches without too much claim and advertising for one of the most long-lasting missions ever conceived.

Both satellites are actually two balls (looking like golf balls) made of high-density passive laser reflectors. More in detail, they are brass spheres covered with aluminium of 60 cm diameter and 400-410 kg mass. Spread over they surfaces there are 426 reflectors made of glass and germanium. Measurements can be made by transmitting from Earth ground stations pulsed lasers toward the satellites that reflect the pulses and measuring the travel times. In addition the shape, attitude-independent measurements and the orbit allows for using the satellites also for determine the geoid shape, the tectonic plate movements, and the distortion predicted by the general relativity caused by a rotating mass.

In the end the two satellites are completely passive, without any attitude control means and without any electronic on board. In order to provide a stable reference for geodynamical studies (which means an extremely high accuracy in determining the positions of points on the Earth), the golf balls have been placed in very stable medium altitude orbits at about 5900 km altitude.

As a consequence of the orbital altitude, shape and mass of the satellites, LAGEOS-1 (LAGEOS-2 has very similar features…) is doomed to reentry on Earth in … 8.400.000 years! At some point in more than 8 millions years some of our descendant (…or any other species enough intelligent to survive to us) will see a ball coming from the past.

A real time capsule.

This was luckily clear already at the time of launch. LAGEOS-1 indeed carries a plaque, made by C. Sagan (of course…) indicating the future of the humanity expected at the time of satellite launch.

LAGEOS1.png

The plaque includes the numbers 1 to 10 in binary. In the upper right is the earth with an arrow pointing to the right, indicating the future. It shows a #1 indicating 1 revolution, equaling 1 year. It then shows 268435456 (in binary; 228) years in the past, indicated by a left arrow and the arrangement of the Earth’s continents at that time. The present is indicated with a 0 and both forward and backward arrows. Then the estimated arrangement of the continents in 8.4 million years with a right facing arrow and 8388608 in binary (223). LAGEOS itself is shown at launch on the 0 year, and falling to the Earth in the 8.4 million year diagram.

I’ll never see the satellites with my own eyes (well… I guess), and I can imagine the astonishment of anyone seeing that plate in millions of years (it si much more than a fossil we can discover nowadays!) .

My hope, as per today, is that the satellites will be still checked (even form time to time) for the millenniums to come, to avoid that far from eyes the satellites will be forget while they can still be considered as alive.

WU

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Punto Nemo

Vicino eppur lontano; anzi, lontano e basta.

C’è un punto sulla superficie del nostro globo che si trova più vicino agli astronauti che a qualunque altro essere vivente piantato con i piedi per terra.

Dovremmo recarci (… circa 15 giorni di navigazione in pieno Oceano Pacifico) alle coordinate 45º52.6S, 123º23.6W per trovarsi … nel bel mezzo del nulla. L’isola più vicina dista circa 2700 km; a Nord l’Isola di Ducie (Isole Pitcairn), a Nord-Est l’isola Motu Nui (vicino l’Isola di Pasqua) e a sud l’isola Maker (a largo della Terra di Marie Byrd in Antartide).

Quindi (a parte le rare navi e le accanite competizioni che passano da quelle parti) quando la stazione spaziale internazionale passa sopra queste coordinate effettivamente qualcuno di “vicino” c’è.

PuntoNemo.png

Tecnicamente, il punto Nemo è stato “scoperto” nel 1992, quando l’ingegnere croato-canadese, Hrvoje Lukatela, lo ha individuato con un programma di georeferenziazione considerando che, essendo la Terra tridimensionale, il punto più remoto dell’oceano doveva essere equidistante da tre diverse linee di costa… da qualche parte nel nostro oceano più vasto.

Ovviamente la caratteristica del punto non è passata inosservata. Perché non farne un grazioso cimitero spaziale per i nostri detriti(ovvero: perché non andare a rompere le scatole anche all’angolo più remoto del pianeta)? I satelliti, solo quelli in orbita bassa attorno alla Terra, a fine vita che hanno la fortuna (e non so ancora quando potrà durare la pacchia) di avere un rientro controllato sono indirizzati verso questo punto. In maniera che tutti i pezzi, più o meno piccoli, che non si bruciano rientrando nell’atmosfera almeno non colpiranno (certamente, aggiungerei) nessuno. Diciamo che le piccole (sperabilmente) parti che raggiungo la superficie della Terra vanno a fare una specie di doccia di stelle cadenti dove nessuno la può ammirare (questa una visione, forse, un po’ troppo poetica).

Ad ogni modo quando un bussolo spaziale rientra si frammenta in moltissime parti (ricordiamoci che anche se piccole viaggiano a km/s!) che poi “piovono” sulla superficie, motivo per cui il cimitero di cui abbiamo bisogno deve essere (e fortunatamente Nemo lo è) piuttosto vasto; l’area in questione è priva di isole abitate per circa circa 17 milioni di chilometri quadrati!

Qui giacciono almeno 260 veicoli spaziali indirizzati fra il 1971 ed il 2016. Qui riposano in pace (di silenzio ce n’è a iosa) i resti della MIR, qui giaceranno (forse e sperabilmente) i resti della Tiangong-1. Quest’ultima è stata infatti dichiarata fuori controllo lo scorso anno e si prevede che rientri già i primi del prossimo anno. La speranza (… e come sappiamo chi vive sperando…) è che l’agenzia spaziale Cinese si occupi di farla rientrare con l giusto angolo per massimizzare l’incenerimento nell’atmosfera e minimizzare i rottami che potrebbero colpirci, se poi “mirano” anche il punto Nemo…

WU

PS. Di “poli dell’inaccessibilità“, anche per terre emerse nei 5 continenti ce ne sono a volontà.

Tardigradi

Potrebbe tranquillamente essere un peluche per bambini o un perfetto animale di uno dei pianeti del sistema Trappist-1.

tardigrado.gif

Letteralmente “animali che camminano lentamente“, o anche “orsi d’acqua”, “maiali del muschio” e simili appellativi non propriamente nobili che però non sminuiscono la più grande dote di questi besti: sopravvivono pressoché ovunque ed in qualunque condizione. Allora:

  • da -200°C a +150°C snza batter ciglio, ed anche a temperature ancora più estreme per qualche minuto
  • un decennio senza bere
  • un trentennio senza mangiare
  • esposti a radiazioni che ci friggerebbero tutti in pochi minuti; raggi UV-A e (alcuni tipi) raggi UV-B
  • nel vuoto cosmico
  • a 400 volte la pressione atmosferica
  • in mancanza di ossigeno; la cosa più naturale del mondo…
  • in atmosfere di monossido di carbonio ed altri gas tossici come se fosse brezza marina

Li troviamo sulla Terra dall’artico all’Himalaya, dal muschio agli abissi. Praticamente onnipresenti; compresi quelli che abbiamo di certo mangiato, inalato, toccato. Ah, la loro dimensione massima è (fortunatamente) meno di mezzo millimetro! A meno che non giriate con un microscopio in tasca difficilmente li avete visti vis a vis.

Sono sostanzialmente progettati per essere indistruttibili. Grossomodo di forma cilindrica, con zampette retrattili, rivestiti di chitina, respirano attraverso la pelle, ermafroditi, mangiano praticamente tutto, hanno una specie di sacca interna che fa da riserva alimentare ed apparato circolatorio ed hanno una serie di gangli per un sistema nervoso distribuito. Perfetti.

Oltre ad essere praticamente delle macchine alla Terminator hanno anche un’altra interessante possibilità: andare in stand-by. In particolare quando le condizioni esterne sono troppo sfavorevoli. Si rannicchiano per evitare evaporazione di acqua, si disidratano, mettono in sospensione ogni attività metabolica, creano cristalli di ghiaccio a crescita controllata e sintetizzano anche sostanze protettive.

Praticamente non li fai fuori facilmente. Li abbiamo infatti anche mandati nello spazio ove sono egregiamente sopravvissuti per circa due settimane e sono stati considerati gli unici organismi viventi che sopravviverebbero ai peggiori cataclismi (dall’impatto di un asteroide all’esplosione di una supernova).

Praticamente per farli estinguere o facciamo evaporare tutti gli oceani (ovvero chiediamo a Vesta o Plutone di venirci addosso), oppure ci imbattiamo in una inaspettata supernova estremamente vicina o ancora incappiamo un un gamma ray burst estremamente focalizzata, potente e vicina.

Insomma, se vogliamo avere una speranza di preservare la nostra specie in ogni tipo di futuro distopico-apocalittico dovremmo affidarci un po’ a questi simpatici (?) animaletti. Beh, di idee malsane me ne vengono a bizzeffe: dal cannibalizzare segmenti del loro DNA ad impiantare in loro parte del nostro; dall’allevarli come animali domestici a cui passare parte delle nostre conoscenze (sempre che siano in grado di recepirle) ad addestrarli per essere i nostri piccolissimi astronauti. E giù di fanta-cazzate.

WU (back)

Tiangong ed i suoi fratelli

In principio era la Tiangong-1. Mentre il mondo si coalizzava per fare la sua stazione spaziale internazionale, la Cina decise di fare il grande salto fra le “potenze spaziali” mettendo in orbita il suo personalissimo “palazzo celeste”. Ad usco esclusivo dei taikonauti.

Tiangong1.png

Dal 2011, infatti, il sassetto orbitante (beh, 10 metri di lunghezza ed 8 tonnellate di peso, fate voi) ha egregiamente svolto il suo dovere (ovviamente secondo le dichiarazioni ufficiali del dipartimento per i voli spaziali con equipaggio cinese… e mi sarei molto meravigliato se avessero asserito il contrario.

Ora però i tempi stanno per cambiare, e non basterà una maglia per proteggerci. Dopo una serie di guasti ed avarie anche i “riservati” cinesi sono stati costretti ad ammettere che la Tiangong-1 (si, sempre il sassolino di cui sopra…) è fuori controllo e sta precipitando sulla terra.

Based on our calculation and analysis, most parts of the space lab will burn up during falling

Beh, most parts di certo, ma sai, a volte ne basta una (motori? serbatoi?) che non bruci a contatto con l’atmosfera e ti picchi in testa… Ad ogni modo, catastrofismo a parte, il punto dolente è che il deorbitamento che sta avvenendo (anche la MIR è deorbitata per intenderci) non può essere controllato. Il che vuol dire che la traiettoria di rientro non potrà essere modificata.

Inoltre stimare il rientro di un affare del genere (peno di pannelli, superfici che si staccheranno e bruceranno durante il rientro, densità dell’atmosfera dipendente da dove sei e finezze di questo tipo) non è per nulla facile ed i nostri modelli potranno essere sufficientemente accurati solo con qualche ora di anticipo. Quindi: da qualche parte ad un certo punto del 2017…

Ma ad ogni modo le dichiarazioni ufficiali sono (devono essere) confortanti:

[…] unlikely to affect aviation activities or cause damage to the ground. […] China has always highly valued the management of space debris, conducting research and tests on space debris mitigation and cleaning. […] “If necessary, China will release a forecast of its falling and report it internationally.

Tranquillissimo, ma guarderò il cielo una volta in più e non per sognare.

Ora però che la Cina ha fatto il grande balzo nel mondo delle superpotenze spaziali non si può mica fermare. La Tiangong-2 è già da qualche giorno a circa 390 km sopra le nostre teste. I controlli di rito sono in corso e per ora tutto sembra funzionare bene.

Tiangong has clearly passed over the challenges of early failure syndrome, which sometimes cripples spacecraft shortly after launch.

Tiangong2.png

Questa volta il sassolino è ancora più grande (18,4 metri per 8,6 tonnellate) ed è il risultato dell’esperienza del suo predecessore, ovviamente ulteriormente arricchito: che ne dite di un bel braccio robotico ed un satellite compagno? Lo scopo della missione sarà quello di testare nuove tecnologie per sostenere la vita nello spazio e, visto che ci siamo, condurre esperimenti scientifici e medici… per i prossimi due anni (solo!?). Il prossimo mese due taikonauti prenderanno posto nel nuovo palazzo orbitante.

E poi? Beh, come detto, mica ci possiamo fermare ora. Il programma Tiangong prevede di arrivare almeno ai livelli della MIR. Il lancio della Tiangong-3 (18.1 metri per 22 tonnellate) è prevista per il 2020-2022. Con tanto di moduli abitabili per tre astronauti, sistemi rigenerativi per sostenere la vita nello spazio, meccanismi multi-docking e gadget di ogni tipo.

Tiangong3.png

Quindi, con una stazione che sta cadendo, una in orbita da qualche giorno della quale stanno verificando il funzionamento, stanno già lavorando sulla terza?! Beh, non si può discutere sulla loro operosità e sul committment (e si, si, anche sui fondi) che al mondo occidentale inizia un po a mancare.

WU

PS. Ah, per i più curiosi, la Cina è stata anche invitata a collaborare al programma della stazione spaziale internazionale (ISS): ha detto che è disponibile. Vedremo…

Manicouagan

Confesso, è il nome semi-impronunciabile ad aver attirato la mia attenzione. E d’altronde con un nome così a voi non verrebbe almeno la voglia di chiedere a Mr. Internet?

Lago del Quebec a forma di occhio; una sottile striscia di acqua di forma circolare con una bella isolona (isola René-Levasseur, seconda isola lacustre più grande al mondo) quasi circolare al centro.

L’occhio del Quebec è ben visibile dallo spazio ed è anche da esso che trae origine. Il quinto più grande cratere da impatto sulla terra generatosi 214 milioni di anni fa dall’impatto di asteroide di (soli) 5 km causò un cratere di circa 100 km di diametro, oggi ridottisi a circa 72 a causa dei fenomeni erosivi (principalmente quelli causati da ghiacciai). Velocità stimata dell’impatto: 17 km/s!!

Il lago ha una struttura concentrica tipica degli impatti, tipo gli anelli che si formano gettando un sasso in uno specchio d’acqua. In questo caso, però c’è un piccolo aiuto umano poiché l’isola è tecnicamente un’isola artificiale che si è creata dopo aver allargato il lago Manicouagan creando i due serbatoi a mezzaluna che oggi circondano l’isola (e che la rendono un paradiso di biodiversità).

Nelle immagini sotto il mio personale collage di immagini del cratere dallo spazio. In senso orario dall’angolo in alto a sinistra partiamo da una foto scattata dallo shuttle nel 1983, proseguiamo con l’immagine del 2001 ripresa dal satellite Landsat, passiamo quindi al 2014 con una foto scattata dalla ISS ed arriviamo ad una immagine di quest’anno (Novembre 2015) ripresa dal satellite Sentinel-1A.

Manicouagan

Non ci sono ancora mai stato e già ne subisco il fascino, in particolare immaginandomi di quanto possa sembrare un “normale lago” visto da vicino senza percepirne ne la particolare forma ne il tumultuoso passato.

WU

Icarosteroide

So che mi sto scoprendo (eh?), ma non potevo non parlarne (e se ne parlo io che sono come la madre di Zerocalcare…). Ieri alle 17.39 (ora italiana) siamo stati “sfiorati” dal solito sasso vagante… (la rete pullula di news ed articoli sicuramente più validi di questo post per cui non inserisco citazioni specifiche). In realtà è ripassato 1566 Icaro a “soli” 8 milioni di km dalla Terra (un bel chissene starebbe bene).

21 volte la distanza Terra-Luna (quindi per favore niente allarmismi, appunto) per un sasso da circa 1.0 km di diametro che si avvicina alquanto di rado a noi, l’ultima volta nel 1996 (da cui il suo interesse ha più che altro motivi storici).  Scoperto da Baade, padre di ben 10 asteroidi, nel 1949 è stato a lungo considerato l’asteroide che più si avvicinava al Sole. Icaro deve infatti il suo nome proprio alla sua orbita che si avvicina pericolosamente al Sole (30 milioni di km! ma comunque meno dell’orbita di Mercurio) mettendo a rischio la propria cera proprio come le ali del personaggio mitologico (asteroide cattivo che non obbedisce a suo padre, ma alle leggi della gravità!). La sua orbita che interseca quella della Terra e che si avvicina al Sole più della Terra stessa lo rende parte della famiglia degli asteroidi Apollo, quelle potenzialmente catastrofici, per intenderci. La sua orbita ha comunque una risonanza (parolaccia con cui si intende che il rapporto tra i periodi delle due orbite ) con quella della Terra che causa approcci ravvicinati con il nostro pianeta, ma mai abbastanza da poter esser causato una minaccia, sempre nel mese di Giugno ogni 9, 19 e 28 anni.

Il suo passaggio più ravvicinato, 6.5 milioni di km, registrato finora è stato nel 1968. L’evento suscitò cosi tanto clamore che nel 1967 il MIT diede il via al progetto Icarus volto a studiare un metodo per deflettere o distruggere l’asteroide nel caso di rotta di collisione con la Terra. Come leggo qui senza troppa fantasia (oggi vi sono molte proposte piu raffinate, ma questa è un’altra storia) ipotesi di esplosioni nucleari e bombe ad idrogeno si sprecano. “[…] essentially to send  six Saturn V’s armed with hydrogen bombs with the intention of destroying the asteroid and deflecting it from its collision course.”. Le basi per qualche disaster movie già visto e rivisto (Meteor il primo science fiction film basato sul report del progetto Icarus).

Nell’immagine (ovviamente solo lo zoom è mio, mentre l’immagine professionale da qui) di questo passaggio in cui l’asteroide è il puntino ben nitido nel centro (per la cronaca queste immagini sono fatte tracciando il punto di interesse con il telescopio per cui le stelle fisse sembrano mosse, mentre il target appare fermo).

icarus

WU

PS. Prossimo passaggio? 2043 ad 8.7 milioni di km e nel 2090 a 6.5 milioni di km, armiamoci!