Artemis: Una comunicazione veloce II

Artemis ha tre scopi specifici:

• mettere in comunicazione diretta fra loro terminali mobili, utilizzati soprattutto nel settore dei trasporti: automobili, tir, treni, navi. E questo servizio sarà garantito anche nelle aree più remote dell'Europa, del Nord America e in tutto il continente africano.
• Artemis inoltre è uno dei satellite che fa parte del sistema di navigazione europeo EGNOS, che è il primo passo verso un sistema di navigazione più complesso, Galileo.
• Infine, Artemis permette a due satelliti di parlare fra loro, mettendoli in condizione di scambiarsi una grande quantità di dati.

Oltre a questo, Artemis è una specie di laboratorio tecnologico. Per esempio, è il primo satellite dell'ESA a propulsione ionica. E questo consente di alleggerirlo del carburante al momento della partenza.

In tutte queste applicazioni, il ruolo di Artemis è quello di nodo di comunicazione fra sistemi che altrimenti dovrebbero scegliere una strada più lunga e complicata per parlare fra loro. Come è possibile questo?

Ci sono due aspetti: uno tecnico e l'altro, per così dire geometrico. Iniziamo da quest'ultimo. Artemis si muoverà su un'orbita geostazionaria, cioè rimarrà praticamente fermo rispetto a un osservatore terrestre, disponendosi lungo un meridiano a circa 20 gradi di longitudine est. Un satellite geostazionario si trova a una quota molto elevata, 36 000 km. Da questa distanza la Terra appare grande circa quanto il palmo di una mano aperta quando il braccio è completamente disteso. Quindi un satellite geostazionario “vede” una zona di Terra molto più estesa di un satellite in orbita bassa.

E questo significa che un satellite geostazionario "vede" contemporaneamente due telefoni cellulari, per esempio, che sono l'uno a New York e l'altro in Siberia. Il problema a questo punto è quello di dotare il satellite di una strumentazione che permette di stabilire un contatto fra queste due stazioni.

E questo è il secondo aspetto, quello più tecnico. Che tipo di strumentazione ha a bordo?

Artemis può scegliere fra tre canali per comunicare con altri satelliti in orbita: uno di questi è uno speciale strumento, SILEX, che non usa segnali radio ma segnali laser infrarossi (8400 armstrong). Ha il vantaggio, per esempio, di non richiedere apparati particolarmente pesanti per la ricezione e la trasmissione dei dati, oltre a consentire una velocità di comunicazione molto elevata.

Per la comunicazione fra stazioni mobili, come per esempio un aereo e un treno, Artemis utilizza uno strumento che è capace di gestire fino a 662 canali vocali contemporaneamente, ed è in grado di star dietro a un traffico complessivo che può essere molto variabile, sia come numero di contatti sia come provenienza e destinazione dei segnali. E questo grazie al fatto che Artemis copre il territorio con 4 fasci: uno è centrato sull'Europa, mentre gli altri tre possono essere direzionati a seconda delle esigenze.

Perché è importante avere a disposizione un satellite come ripetitore? Dopo tutto anche i satelliti per l'osservazione della Terra possono immagazzinare i dati e mandarli a stazioni di Terra durante l'orbita successiva oppure a un'altra stazione di Terra.

I satelliti per l'osservazione della Terra, per esempio, sono in orbita basa, a circa 400 km di quota. Questo significa che la porzione di Terra che vedono è piuttosto limitata. Questi satelliti sono costretti a immagazzinare i dati e aspettare l'orbita successiva per scaricarli a Terra, con una certa perdita di tempo. Ma ci sono situazioni, come per esempio una calamità naturale, in cui la velocità di trasmissione dati può essere del tutto cruciale: può essere importante riuscire ad avere informazioni in tempo reale su che cosa sta accadendo e che cosa no.

Per esempio, nei primi tempi di vita di Artemis sarà SPOT4, un satellite francese per l'osservazione della Terra, a godere dei maggiori vantaggi. SPOT 4 consegnerà i suoi dati ad Artemis e Artemis le invierà direttamente al centro di controllo di Tolosa, dove vengono realizzate anche le analisi dei dati ricevuti. Quando poi anche Envisat, il nuovo satellite dell'ESA per l'osservazione della Terra, sarà in orbita, potrà avvalersi di Artemis per comunicare le proprie osservazioni direttamente ad ESRIN, dove vengono raccolti tutti i dati della missione.

Artemis, fra l'altro, è stato costruito da un consorzio industriale guidato dall’Alenia Spazio…

Anche questo è un aspetto rilevante, tenuto conto dell'importanza strategica di questo satellite, che farà aumentare in modo straordinario la velocità di comunicazione con lo spazio. Passando attraverso Artemis, per esempio, uno scienziato a terra potrà seguire in diretta l'esecuzione si un suo esperimento sulla stazione spaziale. E questo ad alta definizione.

Anche le applicazioni commerciali sono enormi, considerando l'estensione della zona coperta da Artemis e la diversità dei possibili utenti: si va dai trasporti a i consulti medici a distanza in aree difficilmente raggiungibili oppure non coperti dalla tecnologia cellulare.