Il FALCON di Starling calcola la sua orbita senza GPS. Ora lo sciame condividerà i dati

La missione Starling della NASA ha segnato un altro traguardo nell'autonomia dei veicoli spaziali. Ha usato un nuovo sistema che ricava la posizione di un satellite in orbita facendo riferimento ad altri oggetti nello spazio, invece di affidarsi a una rete di navigazione. L'agenzia ha annunciato il risultato in un post sul blog del sito Small Satellites, datato 17 agosto 2026.

Il carico utile FALCON, acronimo di Fast Autonomous Lost-in-space Catalog-based Optical Navigation, è un esperimento di volo congiunto tra la NASA ed EraDrive, startup nata da uno spin-off della Stanford University. Combina il software di volo Era-Core di EraDrive con le telecamere di Starling e un catalogo di bordo dei satelliti noti. La dimostrazione ha testato due capacità. Negli esperimenti di posizionamento, navigazione e temporizzazione, FALCON ha confrontato gli oggetti osservati dalle telecamere star-tracker del veicolo, tra cui altri veicoli spaziali e detriti orbitali, con un catalogo che il Dipartimento della Guerra degli Stati Uniti tiene aggiornato e rende pubblico. FALCON ha poi usato quegli oggetti verificati come punti di riferimento per determinare l'orbita di Starling. In esperimenti separati, il team ha caricato sul veicolo l'intero catalogo di circa 20.000 oggetti spaziali e le loro orbite previste. FALCON ha incrociato quei dati con le osservazioni delle telecamere e ha stimato le posizioni con maggiore precisione rispetto ai soli dati del catalogo. In tre giorni ha migliorato le orbite note di più di 200 oggetti, senza intervento degli operatori a terra.

Secondo la NASA, è la prima volta che un veicolo spaziale determina da solo la propria orbita usando telecamere ottiche e la posizione relativa ad altri oggetti nello spazio. Gli esperimenti di aggiornamento del catalogo hanno prodotto, a bordo di Starling, previsioni di posizione degli oggetti migliori di quelle fornite dalle stazioni di terra.

"FALCON è un altro successo per la missione dimostrativa Starling. I risultati di FALCON possono avere implicazioni di vasta portata per il monitoraggio del traffico spaziale in orbita, l'evitamento delle collisioni e la navigazione alternativa", ha detto Roger Hunter, program manager del programma Small Spacecraft and Distributed Systems della NASA presso l'Ames Research Center, nella Silicon Valley californiana. "Il numero di 'prime volte' di Starling continua ad aumentare."

Perché tutto questo conta? Il GPS funziona bene in orbita terrestre bassa, dove volano sia Swift sia Starling, ma i pianificatori di missione non possono contarci intorno alla Luna o più lontano. La NASA considera FALCON una base per sciami di satelliti lunari, missioni scientifiche distribuite ed esplorazione umana. In questi scenari ogni veicolo deve sapere dove si trova, perché le misurazioni da più punti possano essere allineate.

Starling è stato lanciato nel 2023. Più tardi quest'anno la missione estenderà l'esperimento FALCON usando Era-Core, così che lo sciame di quattro veicoli possa condividere i dati di tracciamento e affinare insieme le proprie posizioni. L'agenzia descrive questo come il passo successivo: un satellite che naviga tramite catalogo è una dimostrazione, quattro satelliti che si verificano a vicenda sono più vicini a una costellazione operativa. L'esperimento mette anche in luce il ruolo della NASA nel favorire l'innovazione commerciale. Quello che è iniziato come un progetto University SmallSat Technology Partnerships si è trasformato in EraDrive, che ora commercializza il software Era-Core e l'hardware collegato per applicazioni più ampie. Starling ha dato all'azienda una piattaforma per test sul campo.

La missione Starling è guidata dall'Ames Research Center della NASA. Il programma Small Spacecraft and Distributed Systems, con sede ad Ames e all'interno della Research and Technology Mission Directorate, la finanzia e la gestisce.

Intanto, una missione di soccorso per un satellite più vecchio è fallita

Il risultato di Starling arriva in un mese in cui la NASA ha dovuto rinunciare anche a un esperimento di tipo molto diverso. La NASA e Katalyst Space Technologies hanno annunciato mercoledì 19 agosto che abbandonano una missione robotica per salvare il telescopio a raggi gamma Swift prima che cada fuori orbita, come hanno riportato Ars Technica e NBC News.

Il satellite di soccorso, chiamato Link, è stato lanciato il 3 luglio sul razzo Pegasus XL di Northrop Grumman. Era progettato per volare fino al Neil Gehrels Swift Observatory della NASA, catturarlo con tre bracci robotici e spingere la sua orbita abbastanza in alto da evitare il rientro. Link è grande all'incirca come un frigorifero, con due pannelli solari e tre propulsori elettrici alimentati a xeno.

La missione Swift è stata lanciata nel 2004 ed era progettata per durare due anni, ma gli astronomi contano ancora su di essa per rilevare e studiare i lampi gamma. L'osservatorio non ha propulsori per mantenere la sua orbita, quindi il soccorso era l'unico modo per farlo continuare.

La NASA ha assegnato a Katalyst un contratto da 30 milioni di dollari meno di un anno prima del lancio. L'agenzia ha detto che il soccorso doveva partire entro questa estate per raggiungere Swift prima che ricadesse nell'atmosfera. Ars Technica ha riferito che Katalyst ha completato la costruzione in nove mesi, una tempistica che ha imposto compromessi difficili. Scientific American ha riferito che Katalyst aveva solo nove mesi per progettare, costruire e lanciare LINK.

I problemi sono iniziati alla fine di luglio. Il 28 luglio la NASA ha detto che i sistemi di controllo di assetto di Link si erano guastati: il veicolo ha iniziato a girare su se stesso e le comunicazioni sono diventate sporadiche. NBC News ha riferito che ruotava a circa 9 gradi al secondo; questo mese i responsabili della missione hanno acceso i propulsori per rallentare la rotazione. Ars Technica ha riferito che due delle tre ruote di reazione del satellite hanno smesso di funzionare e che c'erano problemi anche con i propulsori a gas freddo, usati per un puntamento più fine.

In un post su LinkedIn, Katalyst ha detto che l'azienda e la NASA avevano concordato che, a causa dei problemi di controllo del veicolo ancora in corso, "la missione non includerà la cattura e la spinta del Neil Gehrels Swift Observatory della NASA".

"Katalyst ha progettato, sviluppato e lanciato un veicolo spaziale sperimentale per inseguire una missione ambiziosa con una tempistica aggressiva", ha detto il CEO dell'azienda Ghonhee Lee. "Abbiamo affrontato questa sfida ad alto rischio e alto rendimento e siamo orgogliosi dei traguardi raggiunti lungo il percorso. Abbiamo già imparato moltissimo, e ora il nostro compito è trasformare quelle lezioni in qualcosa di duraturo, costruendo un manuale ripetibile per le future operazioni di rendezvous e prossimità e per il servizio ai satelliti."

L'amministratore della NASA Jared Isaacman ha riconosciuto che il risultato non è quello sperato. "Non è il risultato verso cui stavamo lavorando, ma non cambia perché questa missione valesse la pena di essere tentata", ha detto in una dichiarazione. "Il team si è mosso con straordinaria rapidità per dare a Swift la possibilità di svolgere più scienza e, allo stesso tempo, di far avanzare capacità di cui l'America avrà bisogno per il servizio ai satelliti in futuro."

Shawn Domagal-Goldman, direttore della divisione di astrofisica della NASA, ha detto che la missione è stata "un tentativo unico nel suo genere, sviluppato su una tempistica senza precedenti dettata dall'attività del Sole". NBC News ha riferito che i problemi di Swift sono iniziati nel 2024, durante un periodo di intensa attività solare: tutti i satelliti in orbita terrestre bassa perdono quota per la resistenza atmosferica, e quando il Sole è attivo riscalda l'atmosfera, aumentando la resistenza e facendo decadere le orbite più rapidamente.

Link è ancora vivo. Katalyst ha detto che cercherà di sfruttare al massimo la capacità residua del veicolo, che potrebbe ancora permettergli di avvicinarsi abbastanza a Swift per una dimostrazione del suo sistema di navigazione ravvicinata. L'azienda è una delle diverse imprese statunitensi che lavorano al servizio ai satelliti, una capacità che in futuro potrebbe rifornire, riparare o aggiornare i satelliti. I sensori di rendezvous e i bracci robotici sono le tecnologie che contano per quelle missioni.

Senza una spinta, Swift dovrebbe rientrare nell'atmosfera più tardi quest'anno. Ars Technica ha stimato il costo dell'osservatorio in 500 milioni di dollari. Scientific American ha riferito che l'osservatorio aveva già sospeso le operazioni in vista del tentativo di soccorso, lasciando un vuoto nelle osservazioni ad alta energia.