ERS-1 ha fornito dettagli mai visti prima della superficie terrestre e ha gettato le basi per i moderni radar spaziali

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Trent’anni fa, il 17 luglio 1991, esattamente alle 03:46 (CEST), un vettore Ariane 4 decollò nello spazio con il satellite di osservazione della Terra ERS-1 dell’Agenzia spaziale europea (ESA). L’abbreviazione sta per European Remote-Sensing Satellite e l'”1″ lo contrassegna come il primo del suo genere. ERS-1 è l’antenato di tutti i moderni satelliti di osservazione della Terra europei. La missione ERS-1 segna sia l’inizio della moderna osservazione della Terra dell’ESA sia l’inizio di una lunga e fortunata storia di telerilevamento per la divisione spaziale di Airbus.

Con un peso di 2,4 tonnellate, ERS-1 è stato sviluppato e costruito sotto la guida dell’attuale Airbus Defence and Space da un consorzio industriale di oltre 50 aziende in 14 paesi. È stato il satellite più avanzato e complesso del suo tempo e il primo satellite europeo a disporre di un sistema radar e di una strumentazione a microonde per misurazioni e immagini su mare e terra. Ciò ha permesso per la prima volta di osservare aree della Terra che spesso sfuggono alla vista dei satelliti a causa di frequenti nubi o nebbia.

Al centro dell’ERS-1, che orbitava intorno alla Terra a un’altitudine di 785 km su un’orbita polare, c’era un radar che operava a una lunghezza d’onda di 5,7 cm (corrispondente a una frequenza di 5,3 GHz nel cosiddetto C- gruppo musicale). Durante ogni orbita, il raggio ha scansionato una striscia lunga 4000 km e larga 100 km sulla superficie terrestre. Da questo sono state create immagini con una risoluzione di 30 metri.

Dopo nove anni di eccezionale servizio, più di tre volte la durata prevista, la missione ERS-1 si è conclusa il 10 marzo 2000. Dal suo lancio nel luglio 1991, ha completato 45.000 orbite e trasmesso 1,5 milioni di immagini radar sulla Terra. Oggi, ERS-1 è anche considerato un pioniere della ricerca ambientale dallo spazio.

Il lancio di ERS-2 quattro anni dopo (aprile 1995) ha aperto ancora più possibilità. Per prima cosa, questo satellite aveva anche lo strumento di misurazione dell’ozono GOME (Global Ozone Monitoring Experiment). Ha monitorato regolarmente il contenuto di ozono nella stratosfera e in particolare i cambiamenti nel buco dell’ozono sopra il Polo Sud.

In secondo luogo, entrambi i satelliti radar sono stati in grado di essere utilizzati contemporaneamente per alcuni anni. Durante questa cosiddetta missione in tandem di ERS-1 e -2, è stata testata la nuova tecnica di interferometria radar. Qui, la stessa area è stata ripresa due o più volte in momenti diversi con i due satelliti. La sovrapposizione delle immagini ha poi prodotto un interferogramma. Gli interferogrammi vengono utilizzati per creare modelli digitali del terreno con una risoluzione in altezza di pochi metri. Soprattutto, però, è possibile registrare i cambiamenti avvenuti sulla superficie tra le immagini con una precisione dell’ordine del millimetro.

Volker Liebig, Direttore dell’Osservazione della Terra presso l’Agenzia spaziale europea (ESA) dal 2004 al 2016, valuta il primo programma di telerilevamento in retrospettiva: “ERS-1 è stata la scintilla iniziale per uno sviluppo unico in Europa. L’osservazione della Terra è probabilmente l’unica settore spaziale in cui l’Europa è leader mondiale e in cui anche gli Stati hanno investito in modo comparabile agli Stati Uniti. Ciò è stato ovviamente guidato dal forte impegno dell’Europa per la protezione dell’ambiente, in particolare il cambiamento climatico. Senza il successo del programma ERS, non credo Non credo che sarebbe successo.”

Sulla base dell’esperienza ERS, sono stati sviluppati numerosi programmi satellitari nazionali e altri progetti europei. I satelliti MetOp di seconda generazione (MetOp-SG) sono attualmente in costruzione sotto la guida di Airbus. Gli “Earth Explorers” sono satelliti con missioni principalmente scientifiche. Airbus Defence and Space è responsabile, ad esempio, del satellite per la ricerca sul ghiaccio CryoSat (lanciato nel 2010) e della missione a tre satelliti Swarm (lanciato nel 2013) per studiare il campo magnetico terrestre e Aeolus (lanciato nel 2018) per creare vento globale profili. Con EarthCARE e Biomass, Airbus sta sviluppando altri due “Earth Explorers” per l’ESA.

Con il lancio di Sentinel-1, che trasporta anche un radar in banda C di Airbus, il programma europeo Copernicus (UE/ESA) per l’ambiente e la sicurezza ha ricevuto il suo primo satellite “proprio” nell’aprile 2014. Copernicus è progettato per fornire informazioni vitali in sei aree chiave: monitoraggio del territorio, monitoraggio marino, gestione di disastri e crisi, monitoraggio atmosferico, monitoraggio dei cambiamenti climatici e sicurezza. I dati completi e uniformi su scala globale necessari per il monitoraggio ambientale globale sono inconcepibili senza sistemi satellitari.

“Con Copernicus, l’Europa ha finalmente assunto un ruolo guida nell’osservazione della Terra”, continua Liebig. “Oggi, il mondo intero si congratula con noi per questo sistema, che fornisce dati ambientali così importanti sulla nostra Terra. Copernico è stato il passaggio cruciale dall’esplorazione scientifica di importanti processi nel nostro ambiente, come facciamo con le missioni Explorer dell’ESA, all’osservazione operativa. Gli scienziati che analizzano il clima ha bisogno di dati che mostrino processi di oltre 30 anni. Questo di per sé ci mostra perché avevamo così tanto bisogno di Copernico, e ci mostra anche perché ha senso celebrare i 30 anni di ERS-1. Da ERS-1, ora abbiamo serie di dati, ad esempio, per la copertura di ghiaccio polare, l’innalzamento del livello del mare, le tendenze della temperatura della superficie dell’oceano e molte altre variabili climatiche”.

Al centro della componente spaziale ci sono le missioni spaziali sviluppate appositamente per Copernicus, le “Sentinel”. Airbus Defence and Space è responsabile della gestione industriale di sette delle 13 missioni Sentinel.

Oggi, con oltre 60 anni di esperienza nello spazio, Airbus Defence and Space dispone di un’esperienza unica e di un vasto know-how nella progettazione, produzione, test e funzionamento di satelliti, strumenti e componenti per l’osservazione della Terra e dei servizi associati, che ne hanno fatto uno dei le principali società spaziali al mondo e l’ha portata a una posizione di leader nell’esportazione di satelliti per il telerilevamento.