Il lancio del satellite GOCE è avvenuto martedì 17 marzo dal poligono russo di Plesetsk con un razzo Rockot. (ESA)
Finalmente è in orbita GOCE, la missione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per lo studio del campo gravitazionale terrestre
Alle 15:21 CET (14:21 GMT) del 17 marzo è stato lanciato dal cosmodromo di Plesetsk (situato in Russia, a circa 800 km a nord di Mosca) il satellite GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) per lo studio del campo gravitazionale terrestre. Il giorno precedente il lancio era stato annullato a soli 7 secondi dall’ignizione del primo stadio del razzo pare a causa del malfunzionamento di un sistema della rampa di lancio. Il razzo vettore che è stato utilizzato per il lancio è un missile balistico intercontinentale progettato per trasportare testate atomiche e messo in disarmo in seguito ai trattati firmati dagli Stati Uniti e dalla Russia. Il terzo stadio del razzo è stato sostituito per renderlo più adatto al carico scientifico. Il lancio è stato gestito da Eurockot Launch Services, una società tedesca-russa con sede a Brema (Germania). Dopo circa un'ora e mezza dal lancio, dopo una rivoluzione orbitale e dopo il distacco dei due stadi superiori Breeze-KM, il satellite è stato rilasciato senza problemi in un'orbita circolare polare a 280 km di altezza, inclinata di 96,7° rispetto all’equatore. GOCE è nato da una proposta italiana, all'inizio accantonata perché ritenuta troppo ardua, ma approvata alla fine degli anni '90. I due scienziati animatori del progetto sono stati Fernando Sansò (Politecnico di Milano) e Reiner Rummel (Technische Universität di Monaco di Baviera) mentre il programma all'ESA era diretto da Danilo Muzi. Il satellite GOCE, la cui massa è di circa 1052 kg, è ora sottoposto al controllo dei tecnici dell’ESA presso lo European Space Operations Centre di Darmstadt (Germania).
Immagine del geoide che rappresenta l'esatta forma della Terra in relazione alla forza di gravità. Il geoide, infatti, è definito come la superficie normale in ogni punto alla direzione della verticale, cioè alla direzione della forza gravitazionale. (ESA) Lo strumento principale montato su GOCE è un gradiometro gravitazionale, un elemento di altissima tecnologia che è formato da 6 accelerometri di alta sensibilità, montati a coppie lungo i tre assi perpendicolari di una struttura realizzata in carbonio. I dati raccolti da GOCE consentiranno una precisione da 1 a 2 cm nella misura dell’altitudine del geoide e di 1 mGal per il rilevamento delle anomalie del campo gravitazionale (ad esempio, le montagne sono responsabili di variazioni del campo gravitazionale locale che vanno da poche decine a circa un centinaio di mGal). Ricordiamo che il Gal (o Galileo, in onore del grande scienziato italiano) è l'unità di misura dell'accelerazione nel sistema cgs, ed è definita come un centimetro per secondo quadrato. Per il nostro pianeta l'accelerazione di gravità varia dai 976 ai 983 Gal. Il satellite misurerà non tanto la gravità in sé stessa, ma le piccole differenze di gravità registrate dalle coppie di accelerometri posti ad una distanza di 50 cm. La risoluzione spaziale rispetto ad altre missioni verrà migliorata, si passerà, infatti, dalle diverse centinaia o migliaia di km dei vecchi satelliti ai 100 km di GOCE. Per 2 anni, GOCE, per il quale l’azienda capocommessa è stata la Thales Alenia Space, raccoglierà dati gravitazionali tridimensionali dell’intero pianeta. Nelle prossime 6 settimane, l’ESA e dei suoi partner industriali controlleranno e faranno entrare in servizio il satellite che verrà quindi trasferito nell'orbita operativa ad un’altezza di 263 km e il suo carico verrà sottoposto ad un altrettanto periodo per la messa in funzione e calibrazione. L’inizio delle misure vere e proprie è in programma per quest’estate. I dati produrranno una mappa ad altissima precisione del campo gravitazionale terrestre e miglioreranno la nostra conoscenza del geoide, cioè dell’effettiva superficie di riferimento del nostro pianeta. Una precisa conoscenza del geoide avrà un ruolo molto importante negli ulteriori studi del nostro pianeta, della sua atmosfera e dei suoi oceani. La mappatura del campo gravitazionale della Terra con l'ottima precisione consentita dal satellite, infatti, offrirà molti vantaggi a tutte le discipline delle Scienze della Terra che studiano, sotto diversi aspetti, il nostro pianeta. Per la geodesia, quella che si occupa della misura e della rappresentazione del nostro pianeta, del suo campo gravitazionale e dei fenomeni geodinamici, potrà fornire un modello di riferimento unificato a livello mondiale per le misurazioni dell'altitudine, eliminando le incoerenze tra i sistemi di misura delle altezze tra le diverse masse terrestri, paesi e continenti. Questo migliorerà l'analisi delle variazioni del livello dei fondali marini e consentirà di rivedere le registrazioni dei livelli del mare raccolte in più di due secoli di misure. I risultati del GOCE combinati con i dati relativi a magnetismo, sismologia e topografia consentirà agli studiosi di geofisica di produrre una mappa tridimensionale dettagliata delle variazioni di densità della crosta della Terra e del mantello superiore. Questo permetterà di migliorare i modelli dei bacini sedimentari e dei movimenti tettonici, migliorando in tal modo la comprensione dei processi che sono responsabili di pericoli naturali. Gli studiosi di oceanografia potrnno ricavare una conoscenza più dettgliata del campo di gravità e ridurre le incertezze relative alla circolazione delle correnti per quel che riguarda i trasferimenti di calore e di massa degli oceani, risultati che permetteranno di perfezionare i modelli sulla circolazione globale degli oceani e sulle previsione del clima. Il GOCE contribuirà inoltre ad aumentare le conoscenze degli scienziati relative alla calotta polare presente in Antartide e in Groenlandia. La mappa dettgliata del geoide consentirà una migliore determinazione dell’orbita per i satelliti che tengono sotto "sorveglianza" la calotta polare e quindi un netto miglioramento nella precisione delle misure. Il satellite è la prima missione Earth Explorer lanciata nell'ambito del "Living Planet Programme" dell'ESA, che ha preso il via una decina di anni fa e che ha il compito di effettuare ricerche sull'atmosfera, idrosfera, biosfera, criosfera e sul nucleo della Terra, sulla loro interazione reciproca. Sono già in fase di sviluppo altre missioni principali, in particolare ADM-Aeolus che studierà le dinamiche atmosferiche (2011) e EarthCARE per lo studio dettagliato dell’equilibrio radiativo della Terra (2013). Sono inoltre in via di preparazione le missioni SMOS che ha l’obiettivo di studiare la salinità dell’oceano (2009) e l’umidità del suolo, CryoSat 2 (il seguito del CryoSat che nell'ottobre 2005 era stato perso a causa di un mal funzionamento del lanciatore Rocket) per la misura dello spessore della calotta polare (2009) ed infine Swarm per l’analisi dell’evoluzione del campo magnetico terrestre (2011).
