Mentre la superficie terrestre continua a deformarsi sotto il peso dei cambiamenti climatici, la sua atmosfera superiore affronta problemi diversi poiché i gas serra minacciano la sostenibilità spaziale. Un nuovo studio avverte che il futuro potrebbe portare a un forte aumento dei detriti spaziali poiché i satelliti iniziano a rimanere bloccati nell’orbita terrestre a causa dei cambiamenti climatici. Lo studio, recentemente pubblicato su Nature Sustainability, avverte che i gas serra stanno causando il raffreddamento e il restringimento dell’atmosfera superiore, lasciando i satelliti incapaci di scendere a quote più basse dove dovrebbero bruciare. Invece, rimangono bloccati orbitando in un’atmosfera meno densa e potrebbero ora iniziare a collidere più spesso. Le proiezioni dello studio prevedono un’atmosfera superiore pericolosamente affollata negli anni a venire.
Una crisi nell’atmosfera superiore
I gas serra come il CO2, intrappolati nell’atmosfera inferiore, attirano il calore dall’atmosfera superiore. L’effetto di raffreddamento sull’atmosfera superiore diminuisce la densità e, a sua volta, riduce la resistenza atmosferica sui satelliti, che normalmente li riporterebbe sulla Terra. Di conseguenza, la durata dei satelliti in orbita bassa terrestre potrebbe essere estesa. L’atmosfera superiore può ospitare solo un certo numero di satelliti prima che le cose inizino a diventare pericolose. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno cercato di valutare la “capacità di carico dei satelliti” di determinate altitudini di interesse, o “gusci”, in orbita bassa terrestre creando simulazioni di scenari di emissioni di carbonio. L’aumento delle emissioni nel prossimo secolo, hanno scoperto i ricercatori, probabilmente contribuirà a ridurre la capacità di carico in orbita bassa terrestre. Basandosi su questo scenario, stimano che la capacità di carico — o la quantità di satelliti che possono esistere in sicurezza entro le altitudini di 200 e 1.000 chilometri — potrebbe essere ridotta del 50 al 66 percento entro la fine di questo secolo.
Un’ondata di lanci di satelliti
Superare la capacità di carico creerebbe regioni instabili dove le collisioni creerebbero troppi detriti per consentire ai satelliti di operare in sicurezza. I ricercatori affermano che alcune regioni sono già in pericolo di sovraffollamento a causa delle ondate di lanci di satelliti negli ultimi anni. “Più satelliti sono stati lanciati negli ultimi cinque anni che nei precedenti 60 anni combinati”, ha detto l’autore principale William Parker, uno studente laureato del dipartimento AeroAstro del MIT, in una dichiarazione. “Una delle cose chiave che stiamo cercando di capire è se il percorso su cui siamo oggi è sostenibile.” Attualmente, ci sono oltre 10.000 satelliti che occupano l’orbita bassa terrestre, e questo numero è destinato a salire vertiginosamente nei prossimi anni. Le mega-costellazioni, che sono reti di centinaia o migliaia di satelliti di comunicazione lanciati nello spazio, potrebbero iniziare a destabilizzare aree già congestionate nell’atmosfera superiore. Starlink, una di queste costellazioni guidata da SpaceX, prevede di lanciare fino a 42.000 satelliti.
Pulizia dello spazio
Sebbene le missioni non siano ancora ostacolate dai detriti spaziali, il rischio di danni è ancora presente. Secondo l’Agenzia Spaziale Europea, le collisioni con detriti più grandi di 1 cm disabiliterebbero un veicolo spaziale, e le collisioni con detriti di dimensioni millimetriche potrebbero comunque causare danni locali. L’ESA prevede di collaborare con la società aerospaziale svizzera ClearSpace per lanciare il primo progetto di rimozione dei detriti spaziali nel 2025, inviando un veicolo spaziale “inseguitore” per recuperare un obiettivo di detriti spaziali con i suoi quattro bracci robotici. Tuttavia, i costi e il potenziale inquinamento atmosferico legati a questi tipi di progetti hanno sollevato preoccupazioni. Il nuovo studio offre un’altra soluzione qui sulla Terra: ridurre le emissioni di gas serra. Farlo potrebbe aiutare a ripristinare l’ordine nell’atmosfera superiore. “Facciamo affidamento sull’atmosfera per pulire i nostri detriti. E se l’atmosfera sta cambiando, allora anche l’ambiente dei detriti cambierà,” ha aggiunto Parker nella dichiarazione. “Mostriamo che la prospettiva a lungo termine sui detriti orbitali dipende in modo critico dalla riduzione delle nostre emissioni di gas serra.”