Tutta l'immondizia che lasciamo nello spazio

I dati diffusi dall’Esa, l’Agenzia spaziale europea, lo scorso aprile, durante l’ottava conferenza europea sui detriti spaziali sono, a dir poco, allarmanti.

I rifiuti spaziali hanno raggiunto una massa complessiva di 9'300 tonnellate considerando i 6'050 lanci di razzi avvenuti dal 1957 ad oggi. I satelliti portati in orbita sarebbero 11'370 di cui 6'900 si troverebbero ancora nello spazio, di questi solo 4'000 sono funzionanti.

 Sempre secondo l’Esa, gli oltre 560 incidenti accaduti nello spazio, tra cui esplosioni e collisioni, hanno prodotto un immane quantitativo di detriti che rischiano, a causa delle notevoli dimensioni di molti di loro, di mettere in serio pericolo le attività umane e dei satelliti attualmente in orbita. Il progresso scientifico corre ad una velocità folle ed è impensabile che non lasci, dietro di sé, anche una scia di effetti negativi tra cui, indubbiamente, rientra l’inquinamento spaziale.

Quella “monnezza” spaziale - I rifiuti, o meglio, i detriti abbandonati in orbita vengono prodotti da sonde, pannelli solari, razzi, parti di navicelle rotte e materiale espulso dai motori dei razzi.

Spesso si tratta di semplici utensili andati perduti durante le missioni spaziale o, non di rado, di scaglie di vernice. Il termine ‘space debris’ indica, appunto, tutti quegli oggetti artificiali che hanno smesso di essere utili ai fini di una missione spaziale ma che rimangono comunque in orbita attorno alla Terra per un lasso di tempo che può essere di anni ma anche di secoli.

Tutti gli apparecchi tecnologici hanno comunque una vita limitata legata alle condizioni climatiche dello spazio: il problema, quindi, si aggrava quando questi detriti rilasciano elementi tossici o combustibile che sono pericolosi nello spazio tanto quanto a livello terrestre per il grave inquinamento atmosferico che ne deriva.

Un futuro di rottami siderali - La presenza di detriti che vagano nello spazio costituisce un grave problema che è destinato a crescere parallelamente all’aumento delle missioni nello spazio. Si stima che tra 200 anni gli oggetti orbitanti nello spazio siano destinati ad aumentare del 30%. È il fenomeno della cosiddetta ‘proliferazione spaziale’.

Secondo recenti calcoli, si stima che i rifiuti più grandi di 10 centimetri siano, all’incirca, 20 mila mentre quelli che superano il centimetro siano 200 mila. Milioni, invece, sarebbero i detriti più piccoli di un centimetro.

Tali detriti, più o meno grandi, viaggiano in orbita a una velocità elevatissima, e costituiscono un grave problema per due ordini di motivi: possono precipitare nell’atmosfera terrestre senza che sia calcolabile il punto d'impatto o posso scontrarsi con un satellite creando gravi conseguenze al veicolo e allo stesso equipaggio.

Con riguardo alla prima ipotesi, è facile comprendere che se tali detriti si mantengono a una certa distanza dal punto di attrazione terrestre, possono continuare a muoversi come schegge impazzite per un periodo di tempo incalcolabile.

Se invece si trovano nell’orbita bassa, in un punto in cui la forza di attrazione terrestre sia particolarmente forte, ecco che, in poco tempo, si troveranno ad attraversare l’atmosfera terrestre cominciando a disintegrarsi. Questo è quanto accade nella maggioranza dei casi ma non sempre la regola viene rispettata.

Colossi fuori controllo - Lo scorso 9 maggio, per esempio, era scattato l’allarme per il rientro nell’atmosfera terrestre dei detriti del razzo cinese ‘Lunga Marcia’. In un primo momento si era temuto, infatti, che il relitto, del peso di 18 tonnellate e della lunghezza di 30 metri, potesse precipitare nel bacino del Mediterraneo.

L’oggetto, che viaggiava a una velocità di 28 mila chilometri all’ora, aveva messo in allarme i più importanti servizi di vigilanza spaziale del mondo. Fortunatamente i detriti, caduti poi nell’Oceano indiano, non hanno causato alcun danno a persone o cose così come invece accaduto nel 2020, quando i detriti di un altro razzo cinese si schiantarono in una zona di villaggi in Costa d’Avorio causando danni alle case ma senza il ferimento di nessuna persona. Secondo un articolo pubblicato sul sito della National Oceanic and Atmospheric Administration, Noaa, sarebbero circa 200-440 i detriti spaziali che rientrano ogni anno nell’atmosfera.

Collisioni in volo - Altro problema, come detto, è costituito dal pericolo d'impatto tra i detriti e i satelliti che viaggiano nello spazio. Considerate l’elevatissima velocità di spostamento l’impatto tra i due può provocare gravissimi danni al satellite oltre che generare ulteriori detriti destinati a perdersi nello spazio.

Durante la missione Crew2, per esempio, gli astronauti a bordo dell’astronave Dragon Endeavour di SpaceX sono stati costretti a indossare le proprie tute per prepararsi al possibile impatto con un detrito spaziale, La possibilità di una tale collisione è stata rilevata solo 20 minuti prima del potenziale impatto che, come detto, a causa dell’elevatissima velocità con cui viaggiano tali detriti può provocare danni catastrofici anche nel caso di detriti di appena un centimetro di diametro.

Nel caso specifico non si è verificato alcun impatto, ma sono tanti gli episodi di collisione tra detriti e satelliti documentati. Vale la pena ricordare, per esempio, che il 10 febbraio 2009 il satellite inattivo Cosmos 2251 e il satellite operativo Iridium 33 si sono scontrati a 789 chilometri di altezza sopra la Siberia settentrionale a una velocità di 11,7/chilometri al secondo, pari a circa 42.120 chilometri orari, andando entrambi distrutti. Da tale collisione si è prodotto un enorme numero di detriti, circa 1'500, che costituiscono, a loro volta, un grave pericolo per i velivoli spaziali.

Un altro scontro avvenne il 22 gennaio 2013 tra un detrito spaziale cinese, derivante dall’esplosione intenzionale del satellite Fengyun 1C, e il nano satellite russo Blits che, a seguito della collisione, ha subito un cambiamento della sua orbita, della velocità di rotazione e dell’assetto.

Come si pulisce lo spazio? - Negli anni, sono stati avviati numerosi studi e ricerche per cercare di risolvere questo gravoso problema. anche se l’obiettivo principale rimane quello di ridurre sempre di più l’inquinamento spaziale.

Attualmente non esiste alcuna legge che preveda il recupero dei detriti ma, dal 1979, è attivo l’Odpo, ossia l’Orbital Debris Program Office, che ha lo scopo d'implementare le misure atte a limitare la formazione di detriti oltre che oltre che ricostruire in tempo reale le traiettorie degli oggetti orbitanti tramite un modello predittivo denominato Legend.

È altresì operativo lo Iadc, Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, un comitato formato da più agenzie spaziali con il fine di favorire la cooperazione internazionale per il controllo dei detriti spaziali. L’Unione europea, tramite l’Esa, ha cominciato a ragionare su dei progetti per rimuovere i detriti affidandone uno alla start-up svizzera ‘ClearSpace’ guidata da Luc Piquet. Lo scopo è quello di ripulire, a partire dal 2025, l’orbita bassa della Terra grazie a un satellite dotato di quattro bracci robotici in grado di catturare i rifiuti e di deorbitarli.

I ricercatori dell’University of Colorado Boulder hanno invece proposto di applicare una tassa di smaltimento per ogni satellite messo in orbita. Secondo un modello fisico-economico elaborato dagli stessi, con una tassa annuale di circa 235 mila dollari si potrebbe aumentare il valore dell’industria satellitare dagli attuali 600 mila dollari a circa 3 mila miliardi di dollari entro il 2040.

Un’altra teoria elaborata dai ricercatori del Centro Aerospaziale Tedesco, Dlr, è quella di colpire i detriti con fasci di laser ad alta intensità in modo da deviarne la traiettoria e farlo rientrare nell’atmosfera perché si possa distruggere al contatto con essa. Altri progetti immaginano di poter utilizzare reti o arpioni per recuperare i detriti anche se, per un risultato ottimale, dovrebbero essere di grandi dimensioni.

Come detto dall’astrofisico Kessler, il problema dei rifiuti spaziali è simile a quello del cambiamento climatico: in entrambi i casi le nostre azioni stanno preparando la base per potenziali problemi futuri ma, non essendo gli scienziati in grado di quantificare e datare l’impatto futuro di tali problemi essi perdono di credibilità e forza. Il problema dei detriti spaziali esiste, ed è molto serio. Varrebbe la pena di non far finta di niente per non trovarci, come nel caso della crisi climatica, a inseguire soluzioni quasi impossibili quando il danno ormai è praticamente irrimediabile.