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Piano dell’ESA per raggiungere zero detriti spaziali richiede collaborazione globale: ScienceAlert

Il problema dei detriti spaziali non si risolverà da solo. Da anni rimandiamo la questione mentre continuiamo a lanciare

Piano dell’ESA per raggiungere zero detriti spaziali richiede collaborazione globale: ScienceAlert

Il problema dei detriti spaziali non si risolverà da solo. Da anni rimandiamo la questione mentre continuiamo a lanciare più razzi e carichi utili nello spazio. Negli ultimi anni, le organizzazioni – in particolare l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) – hanno iniziato a affrontare il problema con maggiore serietà.

Ora si stanno ponendo questa domanda: cosa ci vorrà per raggiungere zero detriti spaziali? A prima vista, potrebbe sembrare irrealistico, forse ingenuo. Ci sono miliardi di pezzi di spazzatura spaziale che orbitano attorno alla Terra, e più di 25.000 di questi pezzi sono più grandi di 10 cm. Anche se piccoli, questi pezzi viaggiano veloce e possono causare danni significativi all’impatto con satelliti o stazioni spaziali. Cosa ci vorrà per liberarci di tutti questi detriti?

L’ESA ha pubblicato il “Zero Debris Technical Booklet” per chiarire le sfide verso un futuro senza detriti e proporre soluzioni per arrivarci. Sviluppo del libro è seguito alla firma della Zero Debris Charter da parte dei membri della comunità Zero-Debris. “Nonostante diverse iniziative di mitigazione dei detriti spaziali negli ultimi anni e modesti miglioramenti nella consapevolezza pubblica, c’è un consenso generale sul fatto che siano necessarie azioni più ambiziose da parte di tutti gli attori spaziali per prevenire, mitigare e riparare i detriti,” afferma il rapporto.

Il rapporto sottolinea che le Linee Guida per la Sostenibilità a lungo termine delle Attività Spaziali della Commissione delle Nazioni Unite per l’Utilizzo Pacifico dello Spazio evidenziano come l’accesso allo spazio sia ostacolato dai detriti. Il booklet definisce gli obiettivi di zero detriti e presenta “necessità tecniche, soluzioni e fattori chiave” che possono aiutare le organizzazioni a raggiungerli.

Il primo passo ovvio è smettere di creare ulteriori detriti. Inizia con l’evitare il rilascio non intenzionale di detriti. L’esposizione all’ambiente spaziale può degradare i materiali durante le missioni e oltre la loro data di fine, e gli impatti non intenzionali possono anche rilasciare detriti.

Il booklet promuove lo “sviluppo di tecnologie di isolamento e rivestimento multi-strato per prevenire la degradazione a lungo termine dei materiali” e sviluppi simili per materiali che possono resistere agli impatti. Un monitoraggio migliorato, simulazioni e test possono aiutarci a raggiungere questo obiettivo.

Il booklet sottolinea anche la necessità di diverse tecnologie di propulsione. Alcune tecnologie di propulsione rilasciano enormi quantità di piccole particelle. Il booklet promuove lo sviluppo di sistemi di propulsione alternativi basati su cose come cavi elettromagnetici, cavi di trasferimento di momento e dispositivi di aumento della pressione da radiazione solare o drag.

Il booklet sottolinea come un miglioramento della sorveglianza e del coordinamento del traffico spaziale (STC) possa aiutare a risolvere il problema. “Un miglior STC aiuterà a prevenire collisioni e ridurre l’insorgere di manovre di evitamento collisioni non necessarie,” afferma il booklet. Ciò richiederà una soluzione tecnologica, ma diverse agenzie spaziali dovranno anche condividere informazioni, il che sarà più difficile per alcune rispetto ad altre. Il Technical Booklet spiega che dovranno essere sviluppate e adottate linee guida standardizzate affinché ciò possa avvenire.

Per i detriti esistenti, la rimozione è l’unica soluzione. “Per gli oggetti spaziali che non riescono a decollare autonomamente per qualsiasi motivo, possono essere utilizzati mezzi esterni per rimuovere questi oggetti dall’orbita,” afferma il booklet. Questo inizia con una valutazione dei satelliti non funzionanti per determinare il modo migliore per de-orbitarli. Rischiano di rompersi a causa dei metodi di de-orbitazione? Una volta valutati, dobbiamo sviluppare metodi affidabili e configurabili per rimuoverli. Ciò significa che sarà necessario un approccio tecnologico, così come comunicazioni tra le diverse nazioni spaziali.

Il booklet afferma che questo richiederà lo “sviluppo di interfacce interoperabili e requisiti che facilitino la rimozione per diversi tipi e dimensioni di oggetti (ad es. grandi/piccole navette spaziali, stadi e elementi di razzo, satelliti di costellazione), adattati a diverse regioni orbitali (ad es. LEO, MEO, GEO), per diverse strategie di smaltimento (ad es. rientro controllato, incontrollato, trasferimento orbitale a orbita cimitero) e con semplici modalità di adozione,” spiega il booklet.

I sistemi di de-orbitazione potrebbero essere semplici come le vele solari dispiegabili, come il Canadian Advanced Nanospace eXperiment-7 (CanX-7), lanciato nel 2016 che ha raggiunto un tasso di decadimento di 20 km all’anno. Il CanX-7 con le sue vele dispiegate in una camera pulita. (Space Flight Laboratory) Mentre il CanX-7 e altri sistemi simili sono passivi, ci sono anche progettazioni per la Rimozione Attiva dei Detriti (ADR).

Un sistema ADR è il Clearspace-1. Dimostrerà tecnologie per rendezvous, cattura e de-orbitazione di un satellite a fine vita chiamato PROBA-1. Dopo la cattura, sia Clearspace-1 che PROBA-1 plummetteranno nell’atmosfera terrestre e verranno distrutti.

Prevedere e evitare il rischio di collisioni tra satelliti e altri oggetti nello spazio è anche parte del booklet. “L’aumento del numero di detriti e il rischio associato alle collisioni in orbita portano a un bisogno sempre maggiore per gli operatori di effettuare manovre di evitamento collisioni,” afferma il booklet. Questo può essere affrontato parzialmente durante la fase di progettazione, ma richiede inevitabilmente coordinazione.

Ancora una volta, il booklet chiede maggiore cooperazione tra le agenzie. L’impegno necessita di un insieme standardizzato di linee guida per le valutazioni di collisione e “metodi per integrare le valutazioni del rischio di collisione da più fornitori.” Quando si parla di tecnologia, l’evitamento e la previsione delle collisioni trarranno vantaggio anche dallo sviluppo di algoritmi di apprendimento automatico, dallo sviluppo e dall’adozione di strumenti di tracciamento ottici e radio, e da una lunga lista di ulteriori sviluppi.

Il Technical Booklet riassume il nostro problema: i detriti spaziali richiedono metodi standardizzati per valutare i pericoli, evitarli e rimuoverli. Anche se la tecnologia necessaria per affrontare il problema dei detriti spaziali non è ancora stata sviluppata a fondo, non ci sono dubbi sul fatto che sarà sviluppata. Tuttavia, le tecnologie necessarie potrebbero non essere il più grande ostacolo per risolvere il problema dei detriti spaziali. La parte critica è la cooperazione.

Senza cooperazione, il problema non sarà mai completamente risolto. Tuttavia, la cooperazione potrebbe essere scarsa. La nostra specie è almeno parzialmente definita dai nostri conflitti interni e dalla tragedia dei beni comuni. Diverse nazioni hanno ideologie, politiche e leadership diverse.

Cosa c’è di peggio, alcune nazioni stanno attivamente creando più detriti. Nel 2007, la Cina ha condotto un test di missile anti-satellitare che ha distrutto un satellite non funzionante e ha creato una quantità enorme di detriti. Nel 2017, la Russia ha fatto lo stesso. L’India ha condotto un test simile nel 2019, sebbene affermino che fosse a un’altitudine tale che i detriti si sarebbero bruciati rapidamente nell’atmosfera terrestre. Tuttavia, il Comando Strategico degli Stati Uniti ha affermato che i detriti sono rimasti nello spazio più a lungo di quanto l’India abbia dichiarato.

Non sembra probabile che le nazioni e le agenzie spaziali del pianeta coopereranno a breve. Ma proprio come per il cambiamento climatico e una serie di altri problemi, possiamo risolvere il problema dei detriti spaziali solo attraverso la cooperazione. Questo articolo è stato originariamente pubblicato da Universe Today. Leggi l’articolo originale.

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