Galileo for science

Il progetto G4S_2.0 si propone di effettuare una serie di misure nel campo della gravitazione con i due satelliti Galileo GSAT0201 (Doresa) e GSAT0202 (Milena) sfruttando la loro orbita eccentrica rispetto a quella quasi circolare degli altri satelliti della costellazione e l'accuratezza degli orologi atomici di bordo. Il progetto intende anche capire se l'intera costellazione Galileo (FOC) sia in grado di porre dei vincoli sulla presenza di materia oscura nella Via Lattea.

Il progetto

Il progetto Galileo for Science (G4S_2.0) è un progetto in corso sviluppato sotto gli auspici dell' Agenzia Spaziale Italiana nell'ambito del Bando Premiale CI-COT-2018-085.

Il progetto ha diversi obiettivi nel campo della fisica fondamentale sfruttando il Global Navigation Satellite System (GNSS) Galileo, in particolare la costellazione Full Operational Capability (FOC).

L'eccentricità relativamente elevata (≅0,16) dei due FOC in orbite ellittiche, GSAT-0201 e GSAT-0202, e l'accuratezza dei loro orologi atomici - due orologi Passive Hydrogen Maser e due Rubidium Atomic Frequency Standard - consentono di misurare lo spostamento verso il rosso gravitazionale e le precessioni relativistiche delle orbite. Questi risultati porranno nuovi vincoli su possibili teorie alternative della gravitazione, sia metriche che non metriche nella loro struttura. Inoltre, l'analisi dei dati dell'orologio atomico dell'intera costellazione Galileo FOC ci consente anche di sondare la presenza di materia oscura del muro di dominio nella Via Lattea e di porre vincoli severi alla loro interazione con la materia ordinaria.

In questo contesto, un punto fondamentale è ottenere una soluzione orbitale satellitare adatta eseguendo una precisa determinazione dell'orbita (POD). Per raggiungere questo obiettivo, è essenziale modellare il più possibile gli effetti complessi delle perturbazioni non gravitazionali (NGP). Le NGP sono le più difficili da modellare a causa della forma complessa dei satelliti Galileo e della loro legge di assetto. In questo contesto, un modello più raffinato e affidabile per la pressione di radiazione solare diretta, il più grande NGP sui satelliti Galileo, così come su qualsiasi satellite GNSS, è la sfida principale.

Un ulteriore aspetto che può migliorare il POD è sicuramente l'acquisizione di più dati Satellite Laser Ranging (SLR) dai satelliti Galileo FOC. Ciò motiva la richiesta di una campagna SLR dedicata al Central Bureau dell'International Laser Ranging Service.

Obiettivi Scientifici

  • Una nuova misurazione del redshift gravitazionale sfruttando i due satelliti Galileo FOC in orbita eccentrica
  • Una misurazione delle precessioni relativistiche dei due satelliti Galileo FOC in orbita eccentrica
  • Vincoli sulla materia oscura nella Via Lattea sotto forma di pareti di dominio
  • Realizzazione (in un uso inverso) di un sistema di posizionamento relativistico
  • Sviluppo di nuovi modelli per forze non gravitazionali
  • Sviluppo di un nuovo concetto di accelerometro per una prossima generazione di satelliti Galileo
laboratorio di elettronica