Dal 2014 anche il Vecchio Continente potrà vantarsi di avere un sistema di posizionamento analogo al GPS americano o al GLONASS russo. La corsa verso i cieli terrestri è già cominciata nel 2011, quando, chiedendo uno strappo a una Soyuz russa, dalla base di Kourou vennero lanciati i primi due satelliti. Il mese scorso altri due satelliti partiti a bordo dell’Ariane 5 dalla Guyana francese hanno raggiunto i precedenti. Grazie ai futuri lanci, pian piano tutti i satelliti previsti dalla missione popoleranno lo spazio intorno alla Terra, finché la nuova costellazione non sarà completa e funzionante.
Descrizione del sistema e funzionamento
Il progetto GALILEO nasce con lo scopo di realizzare un sistema di posizionamento globale ad alta precisione. In analogia al sistema GPS americano, viene fatta una distinzione solitamente in tre segmenti: spaziale, terrestre e l’utenza.
Il segmento spaziale comprende una costellazione di trenta satelliti, orbitanti a un’altitudine di 23.222 Km, distribuiti su tre piani orbitali inclinati di 56° gradi rispetto all’equatore, in modo da garantire un’adeguata copertura anche per le zone polari.
Il segmento terrestre invece comprende le strutture atte alla ricezione e all’elaborazione dei segnali inviati dai satelliti. Esso è costituito da due centri di controllo a terra e da una rete di stazioni di sensori che forniscono la copertura per le misurazioni.
Specifiche e operatività del progetto
L’attuazione del progetto è stata divisa in due fasi: la prima fase, detta IOV (In Orbit Validation) è quella in atto dal 2011. Essa garantirà e testerà il servizio di localizzazione grazie a una costellazione di satelliti che andrà progressivamente aumentando e mediante l’utilizzo di quattro navicelle IOV, che nel complesso renderanno disponibile da subito un’infrastruttura di base, fino a quando, nel 2020, i trenta satelliti complessivi saranno messi in orbita e GALILEO potrà funzionare a pieno regime. La seconda fase, denominata FOC (Full Operational Capability), è strettamente connessa con la prima ed è fondamentale ottimizzare le operazioni affinché vi sia una transizione quanto più lineare possibile tra le due fasi.
Che cosa cambia
Il principio generale di funzionamento del nuovo GPS europeo resta pressoché invariato: supponendo di conoscere la posizione sull’orbita dei satelliti e la loro distanza dal punto cercato, è possibile ricavare la posizione a terra, con un’incertezza nella misura che può essere dovuta a errori di sincronismo tra gli orologi atomici presenti a bordo dei satelliti (in grado di garantire una precisione al miliardesimo di secondo) e quelli terrestri, decisamente meno precisi; altre cause d’errore sono dovute al fatto che la velocità di propagazione del segnale è alterata dall’atmosfera, la quale può provocare effetti di rifrazione che portano a una sovrastima della distanza e a un errore dell’ordine di diversi metri.
Ciò che cambia invece riguarda anzitutto la precisione: infatti, i trenta satelliti della costellazione, con i loro due orologi atomici, saranno in grado di determinare la posizione a terra con una precisione dell’ordine dei centimetri e senza il bisogno di operare aggiustamenti continui. Va da sé che questi miglioramenti troveranno ampio utilizzo nel campo dei trasporti, delle applicazioni tecnologiche e scientifiche e delle telecomunicazioni. Un’altra novità risiede nel fatto che, insieme al segnale vero e proprio, ciascun satellite invierà un messaggio d’integrità, in grado di segnalare anomalie o malfunzionamenti del sistema o del singolo satellite; grazie a quest’accorgimento, l’utente potrà decidere quali segnali ignorare e di quali potersi fidare. Inoltre, insieme al sistema GPS, GALILEO contribuirà a creare quelli che sono gli standard nell’ambito della localizzazione e della trasmissione di segnali per la navigazione satellitare, come stabilito nel congresso UE-USA di Dublino nel 2004.
Infine, è importante pensare anche ai risvolti geopolitici. Ancora oggi, infatti, in Europa viene adoperato il GPS, proprietà, come detto, del Dipartimento della Difesa statunitense. Ma se un bel giorno gli americani decidessero di rimuovere la copertura satellitare dall’Europa, per qual si voglia motivo? A oggi l’unica cosa che potremmo fare sarebbe quella di ritornare alle carte stradali. GALILEO, invece, si configura come un sistema aperto, di cui tutti potranno usufruire liberamente. In questo senso, la realizzazione di un sistema GPS europeo diventa un tassello fondamentale della cooperazione internazionale, non solo con gli Stati Uniti e la Russia, ma anche con la Cina, la quale, dopo aver rinunciato alle proprie mire di partecipazione al progetto europeo, punta ad avere in orbita un proprio sistema di navigazione satellitare già dal 2020.
di Michele Mione
Fonti:
http://esamultimedia.esa.int/docs/Italia/Galileo_factsheet_20120907_final.pdf
http://esamultimedia.esa.int/docs/Italia/IOV_factsheet_20120907_final.pdf
http://esamultimedia.esa.int/docs/Italia/FOC_factsheet_20120321_final.pdf
