Space debris alert: new technologies to safeguard space missions

La rapida crescita dei detriti orbitanti costituisce una problematica di rilevante importanza per la preservazione della sostenibilità nelle operazioni spaziali e per la tutela della sicurezza, concernente le future missioni. È pertanto essenziale che l’innovazione tecnologica assuma un ruolo primario nel tentativo di ridurre i rischi associati, assicurando così il corretto accesso all’universo esterno.

Monitoraggio avanzato dei detriti spaziali

Lo *Southwest Research Institute (SwRI) ha creato un innovativo sistema destinato al rilevamento e alla caratterizzazione dei micrometeoriti oltreché dei detriti orbitali (MMOD). Tale strumento è progettato per l’integrazione diretta su satelliti o mezzi spaziali ed esercita una funzione cruciale nel monitoraggio degli impatti. È capace, infatti, di raccogliere informazioni dettagliate anche in assenza evidente di danni strutturali. Grazie alle sue abilità nell’identificare le caratteristiche fondamentali delle particelle collide come dimensione, velocità e volume, questo dispositivo segna una tappa decisiva verso una migliore comprensione della problematica legata ai detriti nello spazio. Il sistema MMOD, ulteriormente dotato della funzionalità d’allerta immediata durante eventi d’impatto—anche qualora tali eventi non comportino deformazioni apparenti—garantisce agli operatori la possibilità d’essere aggiornati su fenomeni talvolta inosservabili sul campo, consentendo così loro decisioni informate per salvaguardare i propri asset cosmonautici. A tal proposito il dottor Sidney Chocron, scienziato dello SwRI stesso, ha evidenziato come gran parte delle missioni rimanga illesa da colpi minori senza che vi sia rottura nei sistemi né conoscenza da parte degli operatori sulla Terra riguardo a tali circostanze. Il dispositivo concepito dal Southwest Research Institute (SwRI) ha come obiettivo primario quello di trasmettere informazioni fondamentali verso la Terra, permettendo così di prevedere eventuali danni in anticipo. Questa funzionalità si rivela cruciale nell’influenzare le scelte progettuali del futuro.

La minaccia crescente dei detriti spaziali

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) calcola che più di un milione di frammenti di detriti cosmici con dimensione superiore a un centimetro si trovino attualmente in orbita attorno alla Terra. Questi residui sono generati da attività quali lanci spaziali, incidenti vari ed esplosioni; essi si muovono a una velocità sorprendente e costituiscono una minaccia reale non solo per i satelliti ancora funzionanti ma anche per la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e le missioni spaziali pianificate nel prossimo futuro. Dallo studio condotto dall’ESA emerge chiaramente come il fenomeno dei detriti continui ad ampliarsi anche senza nuovi lanci poiché si verificano continui scontri tra gli oggetti già esistenti in orbita. Cosa ancora più preoccupante è che tale problema è definito dal termine sindrome di Kessler, potenzialmente capace d’impedire l’uso delle corrispondenti orbite. Nell’ambito del contrasto a questo crescente problema ambientale su scala orbitale, lo scorso novembre 2023 dodici nazioni insieme all’ESA hanno siglato ufficialmente la Carta Zero Detriti, mirata alla diminuzione degli scarti nell’ambiente spaziale entro il trentennio prossimo. Questo documento stabilisce direttive chiare per guidare le pratiche operative sia delle agenzie pubbliche che dei soggetti privati interessati al settore, imponendo misure efficaci quali il rientro controllato o la disattivazione definitiva dei mezzi non più utilizzabili dopo aver concluso il loro ciclo operativo.

Test realistici e prospettive future

Per verificare l’efficacia del sistema MMOD, gli ingegneri dello SwRI hanno condotto test utilizzando una light gas gun, una tecnologia in grado di replicare le condizioni estreme del vuoto spaziale e gli impatti ad altissima velocità tipici dei detriti orbitali. Le prove hanno confermato che il dispositivo è capace di rilevare l’impatto e di fornire dettagli cruciali, quali la velocità e la composizione dei frammenti. Queste informazioni potrebbero consentire alla NASA e ad altre agenzie spaziali di sviluppare veicoli spaziali più robusti e resilienti. In prospettiva, il sistema MMOD potrebbe contribuire a costruire sistemi di allerta condivisi, in cui un satellite colpito trasmette l’informazione ad altri veicoli presenti sulla stessa orbita, consentendo loro di modificare la traiettoria ed evitare collisioni potenzialmente dannose. Attualmente, lo SwRI sta attivamente cercando finanziamenti per trasformare il prototipo in una versione idonea al volo. L’aspirazione ultima è di censire e caratterizzare l’intero insieme di detriti che circondano la Terra, creando una sorta di “mappa orbitale” che contribuisca a prevenire i pericoli e a tutelare la sicurezza delle missioni.

Verso un futuro spaziale sostenibile: la necessità di un approccio integrato

La sfida dei detriti spaziali richiede un approccio integrato che coinvolga la ricerca tecnologica, la cooperazione internazionale e la definizione di normative efficaci. Il sistema MMOD sviluppato dallo SwRI rappresenta un importante passo avanti nella capacità di monitorare e comprendere il problema, ma è necessario un impegno congiunto per sviluppare soluzioni di rimozione attiva dei detriti e per promuovere pratiche spaziali sostenibili. La Carta Zero Detriti è un segnale positivo, ma è fondamentale che gli impegni presi vengano tradotti in azioni concrete.* Solo attraverso un approccio coordinato e lungimirante sarà possibile garantire un futuro spaziale sicuro e sostenibile per le generazioni a venire.
Amici appassionati di spazio, riflettiamo un attimo su quanto abbiamo letto. La space economy, in termini basilari, è l’insieme delle attività economiche legate allo spazio. Un concetto chiave qui è la “sostenibilità orbitale”: se non gestiamo i detriti, rischiamo di rendere lo spazio inutilizzabile, danneggiando un’intera economia emergente.

A un livello più avanzato, pensiamo alla “geopolitica spaziale”. Chi controlla lo spazio, controlla l’accesso alle risorse, alle comunicazioni, alla difesa. La gestione dei detriti diventa quindi una questione di sicurezza nazionale e di equilibrio di potere globale.

Vi invito a considerare questo: lo spazio non è un Far West senza regole. È un bene comune dell’umanità, e la sua gestione responsabile è una sfida che riguarda tutti noi. Cosa possiamo fare nel nostro piccolo? Informarci, sostenere le iniziative virtuose, e pretendere che i governi e le aziende agiscano con responsabilità. Il futuro dello spazio, e in un certo senso il nostro futuro, dipende da questo.