Il problema dei detriti spaziali: stato attuale, prospettive e tecnologie

Le costellazioni composte da un grande numero di satelliti sono ormai realtà e l’affacciarsi sul mercato di lanciatori economici capaci di mettere in orbita carichi leggeri e sempre più efficienti, grazie alla miniaturizzazione dei componenti, porta alla presenza sempre più massiccia di materiale in orbita.

In diverse occasioni avrete letto sulle pagine di AstronautiNEWS su come i detriti orbitali (in gergo tecnico MMOD – Micrometeoroids and Orbital Debris), pongano un problema piuttosto pressante nel panorama delle operazioni aerospaziali.

Si riscontrano già da tempo e con una certa frequenza situazioni di allerta per i satelliti che incrociano le traiettorie dei detriti. In alcuni casi c’è la possibilità di manovrare i satelliti per evitare il pericolo, in altre occasioni invece vengono coinvolti mezzi in disuso o oggetti di varia dimensione che non possono essere controllati in alcun modo.

Tutto questo introduce inevitabilmente un aumento dei casi in cui l’uomo deve intervenire ove possibile, non solo per evitare problemi a tutti i satelliti funzionanti ma anche e soprattutto per salvaguardare l’ecologia dello spazio che circonda la nostra Terra.

Esistono già normative e tecnologie che mirano a limitare questo tipo di problemi. Cercheremo in questo articolo di riassumere gli sforzi che gli enti governativi, le comunità scientifiche e le realtà commerciali stanno mettendo in campo per fronteggiare questa situazione. Proveremo a riassumere regole, metodi e progetti coinvolti.

Il contesto attuale

Prima di addentrarci nel discorso è bene illustrare la situazione ad oggi, perché lo spazio intorno al nostro pianeta risulta già alquanto affollato. Quasi 2.500 satelliti in piena attività sfrecciano a circa 28.000 chilometri orari, insieme a quasi 3.000 mezzi dismessi e 34.000 pezzi di “spazzatura spaziale” di dimensione superiore a 10 centimetri.

I frammenti che vanno da 1 a 10 centimetri sono circa 900.000. La loro posizione può essere individuata solo nel 70% dei casi. In altre parole, di questo insieme di oggetti, solo le unità dai 5 centimetri in poi vengono localizzate efficacemente.

Infine, il numero di detriti di dimensioni inferiori al centimetro (al momento non rilevabili) è stimato in 128 milioni; solo in questi ultimi tempi si sta confidando nello sviluppo di nuove tecnologie per la loro individuazione.

Circa la metà di questa congestione di detriti proviene da soli due eventi distruttivi. Il primo è avvenuto nel 2007, conseguenza del test di un missile anti satellite (ASAT) cinese che abbatté un mezzo della serie Fengyun appartenente alla stessa nazionalità. Il secondo invece avvenne nel 2009, e fu un impatto accidentale tra un satellite della costellazione Iridium e uno militare russo Kosmos. Questi eventi avvennero a quote piuttosto elevate, per cui la miriade di detriti generati rimarrà in orbita per molti anni ancora.

Il 27 marzo 2019 anche l’India ha condotto un test missilistico in orbita, ma a una quota inferiore, pari a circa 280 chilometri. Per questo la maggior parte dei detriti generata si è già disintegrata rientrando in atmosfera.

Con gli “incidenti” nello spazio, insomma, meglio non scherzare. In un ambiente orbitale ormai piuttosto congestionato ogni volta che un detrito o un veicolo spaziale inerte si avvicina troppo a un satellite attivo (in genere quando un rischio di collisione raggiunge una probabilità di 1 su 10.000) l’operatore che ne è responsabile deve decidere se eseguire o meno una manovra correttiva. Questi leggeri cambi di orbita, in gergo chiamati “Collision Avoidance Manoeuvre” avvengono ormai con una certa frequenza. La Stazione Spaziale Internazionale ha offerto molti esempi di questo tipo di eventi.

Video creato dalla Agenzia Spaziale Europea sulla distribuzione dei detriti in orbita.

Le regole ci sono, ma non tutti le applicano

Ovviamente alcune indicazioni di “buon vicinato” sono presenti già da tempo, ma vengono applicate solo in determinate realtà nazionali o comunitarie. Gli esempi principali sono la regolamentazione Statunitense redatta dalla FCC (Federal Communication Commission), la U.S. Government Orbital Debris Mitigation Standard Practices (ODMSP) e la stesura Europea della IADC (Inter-Agency Space Debris Coordination Committee), la Space Debris Mitigation Guidelines.

In ambito ONU nel 2018 venne approvata dal comitato per l’utilizzo pacifico dello spazio esterno COPUOS (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space), una serie di linee guida con l’obbiettivo di ridurre i rischi relativi allo sfruttamento dell’ambiente spaziale.

Fondamentalmente in tutti i casi, gli obiettivi convergono nei seguenti aspetti:

  • il controllo dei detriti rilasciati durante le normali operazioni di lancio e mantenimento dell’orbita;
  • la riduzione al minimo dei detriti generati da eventuali esplosioni accidentali;
  • lo studio e la selezione di un profilo di missione più sicuro possibile;
  • una configurazione operativa ottimizzata per ridurre al minimo il rischio di collisioni accidentali;
  • l’utilizzo di procedure e tecnologie che abbiano come risultato lo smaltimento e la messa in sicurezza di strutture e mezzi in orbita.

Queste linee guida sono nell’interesse di tutte le nazioni con o senza accesso autonomo allo spazio e rappresentano delle prassi di base, utili a ridurre la generazione di nuovi detriti e mitigare gli effetti di quelli già presenti.

Il numero crescente di lanci spaziali a cui stiamo assistendo in questi ultimi anni evidenzia la necessità di aggiornare regolarmente queste direttive e stabilire degli standard che possano essere adottati a livello internazionale.

Le principali restrizioni della FCC

Come già accennato, lo scenario in ambito spaziale sta rapidamente e radicalmente cambiando. Le tecnologie coinvolte rendono possibili il lancio di costellazioni satellitari di dimensioni impressionanti e operazioni di prossimità (commerciali o meno) sempre più disinvolte.

Anche l’ingresso sul mercato di piccoli lanciatori dal costo contenuto aumenta il fermento in atto, portando ad un abbattimento dei prezzi sia per i lanci di Cubesat privati o universitari, sia per missioni che hanno come obiettivo la rapida sostituzione o la rimozione dei nodi malfunzionanti delle costellazioni.

In questo contesto la serie di regole ratificate dalla FCC è attualmente la più strutturata.

Figlia del forte retaggio USA in ambito spaziale, si basa anche sull’esperienza diretta della NASA. Cercheremo quindi di prenderla come riferimento ed evidenziarne le principali norme e aspetti più importanti.

  • Immissione in orbita. Durante le fasi di immissione in orbita, i primi stadi e gli stadi superiori dei vettori devono essere progettati per eliminare o ridurre al minimo i detriti rilasciati durante le operazioni di lancio.
  • Limitare il rischio per altri satelliti a seguito di esplosioni accidentali e detriti orbitali associati ad esse. Nella progettazione di un vettore o satellite bisogna dimostrare, attraverso metodi ingegneristici e valutazioni statistiche comunemente accettate, che la probabilità di esplosioni o guasti di ogni stadio superiore e veicolo spaziale sia inferiore a 1 su 1.000 durante le operazioni di dispiegamento in orbita.
  • Limitare il rischio per altri sistemi spaziali a seguito di esplosioni accidentali e detriti orbitali associati. Tutte le fonti di energia presenti a bordo di un veicolo spaziale o stadio superiore dovrebbero essere esaurite o messe in sicurezza quando non sono più necessarie. L’esaurimento dovrebbe avvenire non appena l’operazione non presenti un rischio inaccettabile per il carico utile. Le accensioni di carburante e le emissioni di gas compresso devono essere progettate per ridurre al minimo la probabilità di successive collisioni accidentali e minimizzare quanto più possibile l’eventualità di un’esplosione.
  • Minimizzare la probabilità di collisione con oggetti di grandi dimensioni durante tutta la permanenza in orbita. Nello sviluppo del progetto e del profilo della missione per un veicolo spaziale o stadio superiore si farà riferimento a un software che stimerà e limiterà la probabilità di collisione con oggetti di dimensioni superiori a 10 cm mantenendola inferiore a 1 su 1.000 durante tutta la vita orbitale.
  • Collisione con detriti di piccole dimensioni. La progettazione di veicoli spaziali deve limitare a un valore inferiore a 1 su 100 la probabilità che la collisione con micrometeoriti e detriti orbitali inferiori a 1 cm provochi danni che impediscano lo smaltimento programmato a fine vita operativa.
  • Smaltimento dei satelliti non più operativi. Riguardo a questo aspetto vengono prese in considerazioni diverse possibilità di smaltimento o messa in sicurezza di un satellite. Per semplicità riassumiamo dicendo che si preferisce il rientro atmosferico per i satelliti in orbita bassa (LEO) entro i 25 anni dal termine delle operazioni. I rientri devono essere ovviamente scevri da ogni pericolo derivato da eventuali rottami che dovessero sopravvivere al rientro e che in caso di utilizzo di tecnologie atte ad aumentare l’attrito con l’atmosfera (comunque presente in LEO, anche se con bassissima densità) queste ultime non tendano a creare detriti durante la fase di abbassamento dell’orbita. Per i satelliti in orbita geostazionaria (detta GEO, a un’altitudine di 36.000 chilometri) è possibile mettere in conto un “parcheggio a lungo termine” aumentandone la quota di almeno altri 100 chilometri, in modo da porli a distanza di sicurezza.
  • Mega costellazioni. Una costellazione composta da 100 o più veicoli spaziali operativi è considerata una mega costellazione (large constellation). Ogni veicolo facente parte di una di queste costellazioni dovrebbe avere un programma di dismissione dall’orbita operativa avente una probabilità di successo tra il 90% e il 99%.
  • Satelliti di piccole dimensioni. I piccoli satelliti, inclusi i cubesat, dovrebbero seguire le prassi standard già elencate. Qualsiasi veicolo spaziale in LEO (compresi quelli di dimensioni inferiori a 10 cm × 10 cm × 10 cm quando sono completamente dispiegati) dovrebbe avere una vita orbitale più breve possibile e comunque non superiore a 25 anni dopo il completamento della missione.
  • Rendezvous, operazioni di prossimità e manutenzione satellitare. Nello sviluppo del profilo della missione il programma dovrebbe limitare il rischio di generazione di detriti. Si deve ovviamente limitare la probabilità di collisione e limitare la probabilità di esplosione accidentale risultante dalle operazioni. Eventuali detriti pianificati generati a seguito delle operazioni dovrebbero seguire le prassi standard elencate.

Con uno scenario di accesso allo spazio fortemente dinamico, tutte le norme di FCC sono costantemente soggette a ridefinizione. Questo esteso documento dell’ente statunitense mette in evidenza la complessa fase di dibattito in atto, che comprende molti altri aspetti insieme a discussioni di tipo accademico sulle varie definizioni delle metriche applicate e delle percentuali dei calcoli probabilistici.

La novità più sostanziale è l’introduzione dell’obbligo di dotare tutti i mezzi immessi oltre i 400 chilometri di altitudine (compresi i cubesat) di un sistema in grado di mantenere l’orbita e di effettuare manovre per evitare collisioni accidentali. Questa potrebbe essere certamente una norma auspicabile, ma se attuata precluderebbe l’accesso allo spazio a entità private e universitarie, in quanto dotare un satellite di capacità di manovra, rappresenta un costo importante sia in termini di sviluppo sia economici.

A cascata verrebbero coinvolti anche i sistemi di lancio “low cost” che hanno come obiettivo di mercato anche e soprattutto il lancio di piccoli satelliti, quantomeno fino all’avvento di tecnologie accessibili e nel contempo sicure e stabili.

Alcune novità nel campo dei razzi di manovra miniaturizzati (microthruster) sono già in fase di studio e alcuni funzionano anche con propellenti davvero poco esotici, come l’acqua.

Un altro requisito che coinvolge maggiormente questo tipo di satelliti e operatori è la volontà di obbligare tutti i mezzi di qualsiasi dimensione e scopo, ad avere un sistema di posizionamento attivo a bordo in modo da facilitare la catalogazione e l’individuazione nonché il calcolo dell’evoluzione dell’orbita.

La completa osservanza delle regole indicate dalla FCC o dall’ESA è imposta ai soli operatori e costruttori delle relative nazioni.

La catalogazione è la prevenzione più efficace

Vi sono diversi enti che svolgono l’attività di individuazione e tracciamento degli oggetti in orbita intorno alla terra, ma il leader in tale ambito è lo statunitense Space Fence.

Si tratta di una rete di rilevamento che ha come punta di diamante un radar a onde ad alta frequenza dotato della capacità di tracciare oggetti in orbita LEO di dimensioni pari a quelli di una biglia di vetro colorata. Non viene specificato con esattezza il diametro minimo dei detriti tracciati, ma si tratta di oggetti inferiori ai 5 centimetri. Allo stato attuale si tratta di un incremento nella precisione che aumenta di molto la sicurezza dei satelliti operativi. Sviluppato dalla Lockheed Martin, fa parte di un complesso di antenne installato sulla Kwajalein Island (Repubblica delle isole Marshall)

Il radar dello Space Fence situato sulla Kwajalein Islad. Credit: Google Maps

Il controllo di questo apparato è affidato al 20º Squadrone della Space Force che ha sede a Huntsville, in Alabama (potete approfondire l’argomento seguendo questa discussione su Forumastronautico.it). Un secondo apparato di antenne verrà installato in Australia entro il 2021. Nonostante sia una struttura a gestione militare i dati raccolti sono resi pubblici. Oltre a questa entità governativa ci sono anche aziende private che prestano servizi di previsione e tracciamento, ad esempio la LeoLabs.

Spesso tutto quello che ha a che fare con spazio, cielo e tecnologia, gode di una solida base di appassionati. Anche nel caso delle osservazioni satellitari una rete di osservatori amatoriali, la Visual Satellite Observers – SATOBS, contribuisce attivamente al tracciamento di oggetti nel cielo, pubblicando spesso dei rapporti di grande rilevanza.

Il contributo italiano alla ricerca

Nella sperimentazione per l’individuazione e catalogazione degli MMOD, anche l’Italia fa la sua parte con Mini-EUSO (Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory). Si tratta di un telescopio che opera nella frequenza degli ultravioletti, sviluppato da una collaborazione internazionale guidata dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dal Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma Tor Vergata.

Si tratta di un esperimento attualmente a bordo della ISS che principalmente studia gli ELVES (Emission of Light and Very low frequency perturbations due to Electromagnetic pulse Sources, cioè fulmini nell’alta atmosfera) e le emissioni notturne della Terra nella lunghezza d’onda ultravioletta.

Mini-EUSO ha anche la capacità osservare i meteoroidi, riuscendo a osservarne fino a 50 ogni ora. Dallo studio della loro frequenza e luminosità è possibile risalire alla loro origine e dimensione, per comprendere meglio i potenziali pericoli che questi corpi celesti possono rappresentare per il nostro pianeta. In questo contesto è anche contemplata la catalogazione e l’individuazione dei detriti da deorbitare in futuro, grazie all’impiego di impulsi laser inviati da terra.

Intelligenza artificiale e machine learning per evitare le collisioni

Catalogare e tenere sotto controllo il traffico orbitale non serve solo come inventario del materiale attualmente sopra le nostre teste. Conoscere e tenere costantemente aggiornata la situazione permette di prevedere con un certo anticipo situazioni che potrebbero portare, se non a una collisione, quantomeno a un pericoloso avvicinamento della traiettoria di due oggetti che si muovono ad altissima velocità.

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) si sta preparando a utilizzare software di intelligenza artificiale per proteggere i satelliti. È infatti in fase di sviluppo un sistema di prevenzione che valuterà automaticamente il rischio e la probabilità di collisioni, allo scopo di migliorare il processo decisionale riguardo la necessità di una manovra di collision avoidance, e che in futuro potrebbe addirittura inviare autonomamente gli ordini di correzione dell’orbita.

La prima implementazione sarà basata a terra, ma in futuro questi software potrebbero essere a bordo dei satelliti, ed essere capaci di dialogare non solo con gli operatori a terra ma anche con tutti gli altri satelliti in orbita che ospitano lo stesso sistema.

Le nuove tecnologie per la bonifica dello spazio

Esaminiamo ora alcune delle tecnologie più promettenti e in fase di sviluppo che hanno come obiettivo la rimozione dei detriti spaziali.

Reti e arpioni

Il dimostratore tecnologico più famoso al momento è il satellite del progetto RemoveDEBRIS. Fu lanciato il 2 aprile 2018 a bordo del cargo Dragon CRS-14 per essere portato sulla ISS, da dove poi è stato mandato nello spazio esterno. RemoveDEBRIS ha dimostrato la capacità di intrappolare un cubesat grazie al lancio di una rete, e la fattibilità di utilizzare un arpione come metodo di cattura.

Altri dettagli sulla sua missione, come la sperimentazione di sistemi di riconoscimento e navigazione verso il bersaglio (oltre che ad alcune belle infografiche sul progetto) sono consultabili presso il sito web di Airbus e in un nostro articolo.

Laser per indurre il rientro atmosferico

La luce può esercitare una spinta sulla materia, un fatto che gli scienziati hanno usato per sviluppare le vele solari. Un laser ad alta energia costantemente focalizzato su un detrito spaziale potrebbe ridurne la velocità orbitale e di conseguenza abbassarne l’orbita fino a portarlo al rientro atmosferico.

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Schema del funzionamento: un laser a terra potrebbe rallentare abbastanza un detrito spaziale in modo da abbassarne l’orbita. Credit Immagine: J. Mason et al., ArXiv

Aumentare l’attrito grazie a nastri elettrostatici

Il concetto è quello di dotare un satellite di un sistema che, a fine vita operativa, dispieghi un nastro elettricamente conduttivo. Interagendo con l’ambiente spaziale il nastro si caricherebbe elettricamente, attirando le particelle ionizzate e rallentando il il satellite. Questa tecnologia è stata implementata dalla Tethers Unlimited a bordo del cubesat Prox-1, dotato di un nastro di 70 metri che è stato letteralmente srotolato fuori a fine missione. È stato così possibile osservare il tempo necessario al decadimento orbitale, rivelatosi fino a 24 volte più veloce del normale.

Rappresentazione artistica del satellite Prox-1 equipaggiato con il “Terminator Cable”. Credit immagine: Theders Unlimited

Schiume espanse per aumentare la superficie dei satelliti

Alcuni progetti dell’Agenzia Spaziale Europea prevedono l’uso di schiume espanse (ceramiche o poliuretaniche) per aumentare la superficie esposta di un satellite e incrementarne l’attrito con le parti alte dell’atmosfera. Questi composti potrebbero essere incorporati in sistemi da azionare a fine missione, oppure estrusi da un ugello di un braccio robotico posto su un satellite dedicato a questo tipo di operazioni.

Tecnologie utili sia per il recupero di esperimenti sia per il rientro di mezzi inattivi

Il progetto MISTRAL, sviluppato dalla Telespazio, offre un’interessante soluzione capace in primo luogo di permettere il recupero di carichi paganti scientifici, anche per satelliti di dimensioni ridotte. Le possibilità di impiego di questo sistema includono l’induzione di un rientro controllato in atmosfera dell’intero satellite.

Immissione in orbita di polvere di tungsteno

Le soluzioni prese in considerazione fino ad ora prevedono il loro impiego per la rimozione di detriti con dimensioni generalmente superiori ai 10 centimetri di diametro. Un ulteriore concept prevede l’impiego di una finissima polvere di tungsteno, in modo da aumentare la densità delle particelle presenti in orbita bassa e, per attrito, portare a un rallentamento globale di tutti i detriti di qualsiasi dimensione. Si tratta di una soluzione piuttosto drastica e con diverse conseguenze sul medio periodo (aumento della luminosità del cielo notturno o anche diminuzione della vita operativa di tutti i satelliti in LEO per diversi anni) ma potrebbe essere comunque presa in considerazione nel caso che la tanto temuta sindrome di Kessler si tramutasse in realtà.

Recupero e riutilizzo di satelliti

Pochi mesi fa il satellite MEV-1 di Northrop Grumman ha esteso la vita operativa di un costoso satellite Intelsat in orbita geostazionaria (regalandoci, tra l’altro, scene degne del miglior film di fantascienza). Questo è un ottimo esempio sia della precisione a cui sono arrivati i satelliti nelle operazioni di prossimità, sia della tendenza a evitare qualsiasi tipo di spreco in campo aerospaziale.

In questa missione un satellite “di soccorso” ha avvicinato e agganciato il motore a razzo di Intelsat 901. I due satelliti, divenuti un corpo solidale, da allora operano congiuntamente, con il sistema di guida di MEV-1 che sopperisce a quello guasto di Intelsat 901.

Alcuni concept però vanno addirittura al di là del “semplice” rifornimento e riposizionamento di un satellite, contemplando il totale riciclo di strutture o materiali direttamente in orbita.

La DARPA (agenzia di ricerca tecnologica in ambito di difesa militare USA) ha in mente di riutilizzare parti di satelliti in disuso per la costituzione di antenne orbitali:

Un altro progetto ancora più radicale è quello proposto dall’ESA, chiamato OMAR (On-orbit Manufacturing Assembly and Recycling), concepito non solo per la manutenzione in orbita o l’estensione della vita operativa di satelliti, ma anche per raccogliere detriti e riprocessarli direttamente in orbita, utilizzando i materiali recuperati per creare nuove strutture.

Anche il LARADO project merita di essere menzionato. Non sempre, in caso di guasto di un satellite, si riesce a comprendere la ragione del problema che ha portato alla perdita del mezzo, e l’impatto con un detrito spaziale tende a restare l’unica spiegazione plausibile. Il progetto LARADO consiste in una sorta di “diaframma laser” capace di rilevare l’avvicinamento di MMOD nei pressi del satellite su cui è montato. Conoscendo velocità, direzione e dimensione del detrito, si potrà determinare se sia stato o meno la causa del fallimento della missione.

L’importanza di una rapida approvazione globale delle regole

Nel corso dei prossimi anni si prevede un ulteriore aumento del numero di detriti in orbita. La sola SpaceX a oggi ha lanciato circa 500 satelliti della costellazione Starlink, e a pieno regime la costellazione sarà costituita da 12.000 satelliti. Un numero così elevato di oggetti non potrà che aumentare la probabilità che uno di questi veicoli si trasformi in una “palla di cannone” da 250 chilogrammi, rappresentando un rischio concreto di impatto per tutto quello che si troverà sulla sua traiettoria.

Poiché le opportunità di questo settore sono notevoli SpaceX non è l’unica società interessata: Jeff Bezos e la sua Blue Origin preventivano di lanciare circa 3.200 satelliti, e OneWeb (che anche se in bancarotta continua la sua campagna di lanci) ne prevede 900.

Ma non sono solo eventuali satelliti guasti la potenziale fonte di detriti spaziali. Con le centinaia di lanci necessari a portare in orbita queste mega costellazioni, anche un incidente che occorra al vettore in fase di lancio può generare migliaia di detriti di varie dimensioni.

Un interessante articolo pubblicato sul numero 22 del Orbital Debris Quarterly News evidenzia che, dal punto di vista dell’ecologia orbitale, si riuscirà a gestire il rischio di inquinamento da detriti solo con una forte attenzione alla deorbitazione programmata a fine missione. Secondo le simulazioni, per riuscire a mantenere un livello di “inquinamento spaziale” accettabile si dovrebbero deorbitare correttamente (cioè senza esplosioni prima della distruzione in atmosfera) almeno il 90% di satelliti a fine vita.

Secondo i dati statistici a disposizione, calcolando il rateo di esplosioni accidentali di satelliti ormai inerti e di parti di razzi rimasti in orbita, e prendendo in considerazione il migliore dei casi, nel giro di 200 anni si prospetta un incremento del 110% del totale della massa dei detriti attorno al nostro pianeta.

Queste cifre sono tra le motivazioni principali per porre in atto in tempi brevi un sistema di coordinamento condiviso da tutte le nazioni e aziende private che accedono allo spazio.

Una tassa di accesso per le mega costellazioni?

In ambito industriale uno degli incentivi ad adottare comportamenti virtuosi è tassare le attività più inquinanti. Lo spazio è, di fatto, una risorsa condivisa, e in assenza di regole internazionali vincolanti e condivise molte aziende ne fanno uso senza considerare i costi che le loro attività impongono ad altri operatori.

Alcune proposte prevedono di complementare soluzioni prettamente meccaniche come le deorbitazioni controllate con un sistema di tassazione che disincentivi i lanci massivi, obbligando i gestori al pagamento di una tassa per ogni satellite messo in orbita. Nella visione dei suoi sostenitori questa tassazione potrà essere modulabile sia per tipo di orbita, sia per evitare di penalizzare paesi o società emergenti in campo spaziale. In ogni caso l’obiettivo è indurre gli operatori ad investire su satelliti che durino più a lungo, diminuendo di fatto la necessità di lanciare missioni sostitutive.

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Raffaele Di Palma

Raffaele collabora con AstronautiNEWS dal giugno 2013. Twitter @RaffaeleDiPalma

2 risposte

  1. simone buralli ha detto:

    Ciao carissimi,
    da brutale ingegnere meccanico che ha in mente forza centrifuga e gravità vi chiedo questo: l’orbita dovrebbe essere un equilibrio instabile, corretto? Pertanto deduco che abbia una bassa instabilità (curva di massima energia molto piatta al picco) per la quale si può restare in orbita senza bisogno di correggerla per tanti anni. È così oppure mi sfugge qualcosa? Grazie

    • Gianmarco Vespia ha detto:

      Tecnicamente non è proprio corretto. Considerando solamente forza centrifuga e gravità, un’orbita è completamente stabile.
      Anche se analizziamo il caso dell’articolo, considerando altri effetti sui detriti in orbita terrestre bassa, nemmeno in questo caso possiamo dire che l’orbita è in equilibro instabile; non si trova in nessuno stato di equilibrio, solo in una fase di decadimento puro e lento. Il decadimento avviene a causa della presenza di atomi e molecole nella termosfera e nell’esosfera terrestre; un ambiente molto rarefatto ma non completamente vuoto. Queste particelle sono la causa di un attrito lento che porta l’orbita a decadere. Questo effetto è nullo in orbite più alte, come l’orbita terrestre media, dove sono situati i satelliti per la navigazione, o le orbite geostazionarie; queste orbite non decadono mai, ma non vuol dire che non bisogna correggere mai l’orbita, anzi. Ci sono altri fattori che perturbano le orbite senza necessariamente farle decadere, come la precessione nodale a causa dell’effetto gravitazionale della Luna. L’argomento è davvero molto complesso, forse è meglio discuterne su forumastronautico.it, come suggerito alla fine dell’articolo.

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