Detriti e rottami in orbita, immondizia anche nello spazio

Oltre all’incubo sempre più pressante di smaltire la spazzatura che produciamo nella nostra vita ordinaria (circa 500 kg a persona per anno in Italia) ora abbiamo anche generato spazzatura nello spazio e cominciamo ad avere seri problemi di gestione anche lì.

Ovviamente non stiamo parlando di spazzatura cui siamo abituati sulla Terra e cioè in termini di divisioni in plastica, umido, vetro o residui metallici, ma parliamo di detriti abbandonati in orbita. Sono stadi di razzi utilizzati per il lancio di satelliti, frammenti di satelliti non più utilizzati, polveri e materiale vario che continua ad orbitare intorno alla Terra.

Alcuni si trovano in orbita bassa, chiamata LEO (Low Hearth Orbit cioè dai 160 Km che sono i limiti dell’atmosfera ai 2.000 Km delle fasce di Van Allen), e quindi molto vicini alla Terra. Alcuni di questi frammenti prima o poi riusciranno ad attraversare l’atmosfera terrestre e a ricadere verso la Terra autodistruggendosi nel contatto con l’atmosfera. Altri invece sono in orbite più elevate (dai 2.000 Km a oltre i 35.786 Km delle orbite geostazionarie) e quindi troppo lontani per rientrare sulla Terra e sono destinati a rimanere in orbita anche per secoli.

Ad oggi la americana US Space Surveillance Network (SSN), che è la più importante sorgente di informazioni sulla situazione spaziale, afferma che sono presenti circa 35.000 oggetti spaziali rivelabili con dimensioni maggiori di 10 cm e con una massa totale di circa 8.500 Tonnellate.

Per gli oggetti più piccoli e cioè di dimensioni comprese tra 1 cm e 10 cm bisogna aggiungere altri 875.000 oggetti con una massa di circa 100 Kg complessivi.

In sostanza possiamo dire che ci sono, nelle varie orbite terrestri, 910.000 oggetti di massa complessiva pari a 8.600 Tonnellate!

Se venissero considerati anche gli oggetti di dimensioni piccolissime e cioè maggiori o uguali a 1 mm l’ESA (European Space Agency) stima una presenza di 130 milioni di oggetti di massa complessiva pari a 8.610 Tonnellate.

Ovviamente tutti questi dati sono relativi a oggi ma le attività spaziali sono in pieno sviluppo, specialmente per quello che riguarda l’utilizzo di orbite basse che sono quelle che ospitano tutti quei satelliti che guardano alla Terra per telerilevamento spaziale utilizzando costellazioni di satelliti già programmati per il lancio nei prossimi anni.

Tutta questa situazione potrebbe provocare uno scenario nel quale il volume di detriti spaziali che si trovano in orbita diventa così elevato che le collisioni degli oggetti potrebbe diventare così frequente da creare una reazione a catena nella quale vengono generati altri detriti i quali a loro volta genererebbero altre collisioni e cosi via. Questo scenario è chiamato la sindrome di Kessler dal consulente NASA Donald J. Kessler che dal 1978 ci metteva in guardia su questi problemi.

Ma anche senza considerare la sindrome di Kessler potremmo considerare gli effetti che potrebbe avere la collisione di un frammento proveniente da un detrito di “spazzatura senza valore” su un costosissimo sistema spaziale operante e funzionante e presente sulla stessa orbita.

Per capire la natura del problema bisogna considerare che nelle orbite terrestri basse il tempo impiegato da un detrito per fare un giro completo intorno alla Terra è di circa 90 minuti e questo corrisponde ad avere una velocità di circa 27.400 Km/h. In queste condizioni anche un semplice bullone di acciaio di 1 cm quando impatta provoca un danno paragonabile a quello di una bomba a mano contenente circa 64 grammi di tritolo.

Un oggetto di 10 cm può causare l’interruzione catastrofica di missioni satellitari provocando cambiamenti sostanziali nelle orbite di appartenenza o esplosioni con le batterie o i propellenti contenuti.

Il punto importante è che i detriti inferiori ai 10 cm non sono rivelabili dai radar terrestri e quindi non sono intercettabili. Tutte le azioni di mitigazione del rischio di impatto tra un detrito e un sistema spaziale funzionante possono aver luogo solo per detriti “grandi”. Il rischio può essere tale, non solo per il funzionamento del satellite stesso, ma anche per gli eventuali astronauti che lo abitano.

Inoltre esiste anche un rischio derivante dai detriti che spontaneamente fanno rientro in atmosfera e che, per loro dimensione, possono costituire un pericolo per aerei civili o militari. I casi osservati sono tuttavia trascurabili ma potrebbero aumentare con il moltiplicarsi in futuro del numero dei detriti e delle loro dimensioni e masse.

Cosa si può fare? Gli interventi possono essere divisi in due categorie principali:

La prima consiste nel gestire al meglio la situazione presente cercando di eliminare in qualche modo i detriti esistenti.

La seconda consiste nel progettare un corretto modo di inviare sistemi spaziali nel futuro che prevedano un sistema di deorbiting cioè di perdita di quota rientrando in atmosfera e distruzione.

Certamente non è nuovo per l’uomo doversi confrontare con un errore commesso ai danni dell’ambiente. Forse può sembrarci strano ma nel contesto di “ambiente” è presente anche lo spazio nel quale la presenza antropica sarà sempre più intensa nel futuro.

Al pari di altri contesti nei quali non si riesce ad avere una pianificazione accettabile come ad esempio il cambiamento climatico, lo sfruttamento eccessivo dei combustibili fossili, il disboscamento selvaggio, l’uso di fertilizzanti chimici, la migrazione incontrollata delle popolazioni, l’abbandono delle campagne ecc; anche nel campo dei detriti spaziali ci dobbiamo confrontare con la nostra mancanza di pianificazione e di controllo.

Nicola Sparvieri