Quello che sale deve scendere, giusto? Questo non è necessariamente vero nello spazio, dove i satelliti sciamano intorno al pianeta, bloccati da velocità che aiutano a sconfiggere l’attrazione verso il basso della gravità.
Anche se i satelliti scendono più spesso al giorno d’oggi – per lo più il risultato di una vita di obsolescenza pianificata – alcuni hanno fluttuato per anni, se non decenni, senza una data di ritorno a terra pre-programmata. E questo ingombra lo spazio orbitale.
Quindi cosa li tiene in orbita? I satelliti – cioè i satelliti artificiali, al contrario dei satelliti naturali come la luna – sono portati nello spazio da razzi. Il razzo deve volare da 100 a 200 chilometri sopra la terra per uscire dall’atmosfera. Una volta a un’altezza orbitale predeterminata, il razzo inizia a dirigersi lateralmente a velocità fino a 18.000 miglia all’ora, dice Jonathan McDowell, un astronomo dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts.
Il razzo si spegne e lascia cadere il suo carico – il satellite – che ora è nella stessa orbita, sfrecciando a quelle stesse velocità. La Terra si sta allontanando mentre sia il razzo che il satellite “cadono” intorno alla Terra. Il satellite rimane in quell’orbita finché mantiene la sua velocità per rimanere in equilibrio con i venti contrari.
A quelle altezze, l’atmosfera è abbastanza sottile da evitare che il satellite bruci, come accadrebbe se scendesse più in basso e incontrasse aria più densa, che causa venti contrari maggiori e quindi maggiore attrito.
La maggior parte dei satelliti vengono lasciati cadere in una fascia fino a 2.000 km sopra la terra. I satelliti all’estremità molto bassa di quella gamma tipicamente rimangono in piedi solo per qualche settimana o qualche mese. Si imbattono nell’attrito e fondamentalmente si fondono, dice McDowell.
Ma ad altitudini di 600 km – dove orbita la Stazione Spaziale Internazionale – i satelliti possono rimanere in piedi per decenni. E questo è potenzialmente un problema. Viaggiano così velocemente – 5 miglia al secondo – che la loro “impronta” può essere lunga centinaia di miglia. “Quando pensi che siano così grandi, improvvisamente lo spazio non sembra più così vuoto”, dice McDowell.
Il primo satellite fu lanciato dall’ex URSS alla fine del 1957. Lo Sputnik-1 divenne un’icona della modernità e spinse gli Stati Uniti ad accelerare ulteriormente i propri piani di esplorazione spaziale. Pochi mesi dopo lo Sputnik, l’America lanciò l’Explorer-1. Nei decenni successivi, migliaia di satelliti sono stati portati nello spazio.
McDowell segue da vicino l’azione. Secondo i suoi calcoli, ci sono circa 12.000 pezzi di detriti spaziali e diverse migliaia di satelliti in orbita, con poco più di mille che sono ancora attivi. Tuttavia, il conteggio attivo “è incerto, poiché il monitoraggio delle trasmissioni radio da questi satelliti ai loro proprietari non è molto diffuso – tranne forse dalla National Security Agency – e a volte i proprietari, soprattutto quelli militari, non mi dicono quando i loro satelliti sono stati spenti”, dice McDowell.
Circa un terzo dei satelliti sono di proprietà di vari militari, di cui un terzo a metà sono utilizzati per la sorveglianza, dice. Un altro terzo è di proprietà civile, e l’ultimo terzo è commerciale. La Russia, gli Stati Uniti, la Cina e l’Europa sono i principali attori nel settore dei lanci, ma molti altri paesi hanno capacità o le stanno sviluppando. E decine di paesi hanno costruito i propri satelliti, lanciati da altre nazioni o da compagnie spaziali commerciali.
E la tendenza è quella di inviare dispositivi con una lunga durata di vita, da 10 a 20 anni in media. Inoltre, i satelliti ritirati o morti rimangono per lo più in orbita, alimentati da pannelli solari.
Aggiungi al mix: il fiorente business dei satelliti “personali”. Questi micro satelliti sono stati in gran parte sviluppati e utilizzati dalle università, ma almeno una società sta vendendo direttamente al pubblico e ci sono anche siti D.I.Y..
La diffusione della tecnologia satellitare è guidata in parte dagli stessi fattori che hanno portato alla diffusione di altre tecnologie precedentemente sofisticate, come il sequenziamento dei geni: più conoscenza, calcolo più veloce e macchinari meno costosi. Ma anche “ci sono più biglietti a disposizione” – più opportunità di lancio, dice McDowell.
Tutto questo rende lo spazio orbitale sempre più affollato.
Ci sono molti incidenti, con gli ingegneri che giocano il ruolo di controllo del traffico aereo dalla Terra, manovrando i satelliti fuori pericolo secondo necessità. Ai proprietari dei satelliti è stato chiesto – dalla NASA, tra le altre agenzie spaziali – di prendere provvedimenti per ridurre la probabilità che la preziosa macchina volante di oggi non diventi il secchio galleggiante di spazzatura di domani. Questo viene fatto spingendo gli orbiter bassi nella zona di burnout o facendo deliberatamente schiantare grandi satelliti nel Pacifico meridionale, dice McDowell.
Nel frattempo, la Terra potrebbe aver raggiunto la sua capacità per gli oggetti in orbita.
Proprio come gli esseri umani sono diventati più consapevoli della necessità di una gestione dell’ambiente terrestre, “dovremo essere seri sull’ecologia dello spazio esterno”, dice McDowell.
È il tuo turno di chiedere allo Smithsonian