Roma, 29/09/2023
Roma, 29/09/2023

Ecco un sistema per valutare la sostenibilità delle missioni spaziali

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I detriti spaziali sono un problema per gli oggetti artificiali lanciati in orbita, sia per motivi di sicurezza che di sostenibilità. Per questo motivo è stato messo a punto un sistema di rating per definire il grado di impatto nella produzione di questi scarti da parte delle missioni spaziali

Anche le missioni spaziali possono avere un impatto, se non pari a zero, più contenuto sull’ambiente, e meno foriero di rischi? Non parliamo tanto di propellenti bruciati nell’atmosfera, quanto dell’annoso problema dei detriti spaziali: nugoli di spazzatura che vola in orbita sopra le nostre teste, per fare una sintesi estrema, accumulatasi dal lancio dello Sputnik nel 1957 ad oggi.

Un eccesso di detriti spaziali che vagano nell’orbita terrestre

Una ricerca dal titolo Viability of a circular economy for space debris, partorita dall’Università di Southampton e pubblicata sia su Science Direct che su Waste Management, sottolinea che a gennaio 2021 sono stati segnalati dalla rete di sorveglianza spaziale degli Stati Uniti “21.901 oggetti artificiali in orbita attorno alla Terra, inclusi quasi 4.500 satelliti funzionanti”. A fronte di ciò però è stata registrata anche la presenza di oltre “128 milioni di pezzi di detriti più piccoli di un centimetro, più di 900mila pezzi che misurano da 1 cm a 10 cm e 34mila pezzi più grandi di 10 cm”.

Non certo quisquilie, visto che parliamo di detriti che viaggiano a velocità notevoli e che potrebbero creare problemi ad oggetti più grandi come satelliti o addirittura alla Stazione Spaziale (ISS), per quanto essa sfrutti degli schermi protettivi del tipo Whipple Shield: è un po’ come se dei proiettili centrassero questi corpi, qualora finissero nella loro traiettoria.

Per fare un esempio, nel 1993 fu rinvenuto un foro di oltre 1 cm di diametro in un’antenna del Telescopio Spaziale Hubble, e nel 1996 il Cerise (satellite di ricognizione militare appartenente alla Francia) subì un bel danno da un frammento frutto dell’esplosione dello stadio superiore di un razzo Ariane. Persino il lancio del James Webb Space Telescope fu rinviato di due giorni per evitare dei potenziali impatti contro dei detriti.

Certo, dati dell’ESA spiegano che un satellite dotato di una superficie di sezione trasversale, pannelli solari inclusi, di 100 m2 e in orbita ad un’altitudine di 400 km, potrebbe venire centrato da un detrito di 10 cm (i più pericolosi) una volta ogni 15.000 anni. Ma bisogna anche dire che i satelliti in orbita non si contano certo sulle dita di una mano, come dimostra l’inventario riportato dallo studio dell’Università di Southampton che abbiamo citato poc’anzi. E quindi il tempo medio delle collisioni di tipo distruttivo cala significativamente, diventando più probabile e frequente di quanto si possa immaginare (anche dieci anni).

I vantaggi nel recupero dei detriti spaziali

Quindi la questione della spazzatura celeste va affrontata di petto e risolta, sia per una questione di sicurezza che di sostenibilità ambientale. Sempre restando allo studio di Southampton, i ricercatori Ryan Leonard e Ian D. Williams hanno stimato che il valore netto generato dal riciclo della spazzatura spaziale potrebbe andare dai 570 miliardi di dollari agli 1,2 trilioni di dollari, con una platea potenziale di rottami metallici da riutilizzare che va dalle 5.312 e le 19.124 tonnellate.

Certo, servono tecnologie adatte per recuperare questi detriti (si propone il propulsore al plasma per la rimozione attiva creato dal professore Minkwan Kim), come servizi in orbita, la citata rimozione attiva ed anche la possibilità di estendere il ciclo di vita dei satelliti attivi.

Il primo rating di sostenibilità per missioni spaziali

Ma il primo passo per venirne a capo sarebbe agire a monte, sin prima del lancio di un corpo celeste artificiale in orbita. Per questo motivo il World Economic Forum, assieme all’ESA, al MIT Media Lab (tramite lo Space Enabled Research Group) ed altri partner ha contribuito al lancio del primo rating di sostenibilità della storia per le missioni spaziali, ovvero lo Space Sustainability Rating (SSR), messo a punto per la prima volta dal Global Future Council on Space del Forum per poi essere ulteriormente sviluppato nel corso degli anni da partner internazionali.

L’SSR ha come obiettivo la creazione di un sistema di classificazione e valutazione dell’impatto e della generazione di detriti ad uso di enti ed organizzazioni operanti nel settore spaziale, per avere così un’idea della sostenibilità o meno delle loro missioni. In questo modo si cercherà di rendere queste ultime sostenibili e mitigare i rischi di collisioni con i detriti.

Come ha spiegato l’ambassador SSR, l’ingegnere al MIT Minoo Rathnasabapathy, “ad oggi, non esiste una definizione condivisa a livello globale di cosa significhi comportamento sostenibile nello spazio e quantificare, valutare e verificare le linee guida internazionali per la sostenibilità spaziale rimane una sfida“. Giacché si stima che nel prossimo decennio verranno lanciati altri 60.000 satelliti spinti da una corsa dell’industria spaziale nell’ambito delle missioni e delle telecomunicazioni, è fondamentale che la dipendenza dell’umanità da questi oggetti non significhi un ulteriore aumento esponenziale della spazzatura in orbita.

Come funzionerà il sistema di valutazione e certificazione

Gli operatori spaziali, i fornitori di servizi di lanci, i costruttori di satelliti e così via (hanno espresso il proprio interesse aziende come Lockheed Martin, Space X, Airbus ed altre ancora) potranno partecipare volontariamente al sistema di valutazione dell’SSR, ed accedere quindi ad uno dei quattro livelli di certificazione che potranno comunicare all’esterno e ai portatori di interesse per dimostrare la sostenibilità delle loro missioni (senza ovviamente divulgare i dettagli di queste ultime).

A rilasciare queste certificazioni provvederà eSpace (EPFL Space Center), scelto tra quasi venti realtà che hanno partecipato al processo di selezione per queto ruolo.

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