I gas serra stanno erodendo la capacità di carico sicura per l’orbita terrestre bassa, conclude un nuovo studio. Inoltre, gli autori calcolano che senza tagli drastici alle emissioni, la differenza sarà marcata. Se i loro calcoli sono corretti, i sogni di molte aziende di aumentare drasticamente l’uso della regione appena sopra la nostra atmosfera per le comunicazioni e la produzione sono minacciati. Tra tutte le conseguenze del cambiamento climatico, una che poche persone hanno considerato è l’effetto sullo spazio oltre l’atmosfera tradizionalmente definita, poiché potrebbe sembrare logico che questa regione sia immune. Tuttavia, non esiste un punto preciso in cui l’atmosfera si ferma. Invece, diventa sempre più sottile man mano che si sale, e tracce sono presenti ben al di sopra della linea di Karman, solitamente considerata il punto in cui inizia lo spazio.
L’aumento delle concentrazioni di gas serra causa il restringimento dell’alta atmosfera, quindi a centinaia di chilometri di altezza, le particelle diventano ancora più rarefatte. Questo sembra un vantaggio per le aziende di voli spaziali – non più casi di satelliti che scendono inaspettatamente a causa di una tempesta solare che fa gonfiare l’atmosfera. Tuttavia, alcune particelle alle altezze in cui orbitano la maggior parte dei satelliti sono in realtà una cosa positiva, perché aiutano a ripulire i detriti spaziali. Qualsiasi particella atmosferica, per quanto diffusa, produce resistenza sugli oggetti in orbita. Questo causa il decadimento delle loro orbite, portandoli a contatto con l’atmosfera leggermente più densa sottostante, accelerando ulteriormente la caduta. Per i satelliti preziosi, questo è fastidioso ma può essere risolto occasionalmente spingendoli in orbite più alte, come viene fatto a volte per la ISS. Nel frattempo, gli oggetti che hanno superato la loro data di utilizzo, o che sono stati staccati dai satelliti, subiscono gli stessi effetti. I più grandi possono atterrare pericolosamente, ma la maggior parte brucia innocuamente nell’atmosfera, rimuovendo la loro minaccia per i satelliti operativi e le persone. Un’atmosfera più condensata significa che i detriti spaziali rimangono in orbita più a lungo, riducendo quindi il numero di veicoli operativi che possono orbitare senza il pericolo di innescare una reazione a catena di collisioni, nota come Sindrome di Kessler.
“Negli ultimi cinque anni sono stati lanciati più satelliti che nei precedenti 60 anni combinati,” ha detto in una dichiarazione l’autore principale dello studio, lo studente laureato del MIT William Parker. “Una delle cose chiave che stiamo cercando di capire è se il percorso su cui siamo oggi è sostenibile.” “Il cielo sta letteralmente cadendo — solo a un ritmo che è su scala di decenni,” ha detto Parker. “E possiamo vederlo da come sta cambiando la resistenza sui nostri satelliti.” Sebbene questo sia chiaramente un aspetto negativo per i pionieri dello spazio, è facile presumere che l’effetto sarebbe così piccolo da essere insignificante. Sicuramente alcuni gas traccia non cambiano così tanto la densità atmosferica? Tuttavia, quando Parker e i coautori hanno eseguito i calcoli, hanno trovato qualcosa di molto diverso. “Il nostro comportamento con i gas serra qui sulla Terra negli ultimi 100 anni sta avendo un effetto su come operiamo i satelliti nei prossimi 100 anni,” ha detto il coautore Dr. Richard Linares del MIT.
Parker, Linares e il coautore Dr. Matthew Brown dell’Università di Birmingham, Regno Unito, hanno modellato quella che chiamano la “capacità di carico” di ciascun guscio attorno alla Terra secondo gli scenari dell’IPCC per le emissioni di gas serra. Stimano che le alte emissioni ridurranno il numero di satelliti che le orbite più popolari – tra 200 e 1.000 chilometri di altezza – possono contenere nel 2100 del 50-66 percento. “In regioni locali, siamo vicini a raggiungere questo valore di capacità oggi,” ha detto Linares. I gusci di 900 e 1.400 chilometri sono particolarmente pericolosamente ingombrati, “L’alta atmosfera è in uno stato fragile poiché il cambiamento climatico sconvolge lo status quo,” ha detto Parker. “Allo stesso tempo, c’è stato un aumento massiccio del numero di satelliti lanciati, specialmente per fornire internet a banda larga dallo spazio. Se non gestiamo attentamente questa attività e non lavoriamo per ridurre le nostre emissioni, lo spazio potrebbe diventare troppo affollato, portando a più collisioni e detriti.”
A prima vista, ci si potrebbe aspettare che il riscaldamento globale faccia espandere l’atmosfera e non contrarre, poiché è ciò che (la maggior parte) delle cose fanno quando si riscaldano. Tuttavia, è importante ricordare che l’effetto serra non crea più calore, ma piuttosto lo intrappola nella troposfera e negli oceani dove lo sperimentiamo. Nel frattempo, la stratosfera e gli strati superiori si raffreddano, causando il loro restringimento. Le nazioni e le aziende che lanciano satelliti hanno almeno tre modi per affrontare il problema. Potrebbero prendere sul serio la questione delle emissioni di gas serra o della rimozione dei detriti spaziali, spingere i satelliti in orbite più alte e più costose, o semplicemente ignorare l’intera questione fino a quando non si verificherà un disastro e migliaia di satelliti saranno danneggiati e distrutti.
Lasciamo a voi decidere quale sia la più probabile, ma vale la pena notare che la seconda strada non è il compromesso facile che potrebbe sembrare. Poiché le orbite più alte sono più fuori dalla portata della resistenza atmosferica, i satelliti posizionati lì continueranno a orbitare indefinitamente a meno che non vengano deliberatamente abbattuti. Lo stesso vale per qualsiasi pezzo che si stacca, particolarmente probabile per luoghi come gli hotel spaziali dove il fattore umano potrebbe portare a molti incidenti. Di conseguenza, tali luoghi si riempiranno molto più rapidamente di quelli attualmente in uso, costringendo i satelliti successivi a essere spostati sempre più in alto. “Facciamo affidamento sull’atmosfera per ripulire i nostri detriti. Se l’atmosfera sta cambiando, allora cambierà anche l’ambiente dei detriti,” ha detto Parker. “Mostriamo che la prospettiva a lungo termine sui detriti orbitali dipende criticamente dal ridurre le nostre emissioni di gas serra.”