Immagina uno scenario in cui, dopo anni di meticolosa pianificazione, un satellite all’avanguardia viene finalmente lanciato in orbita. Trasporta strumenti avanzati progettati per monitorare la salute del nostro pianeta, supportando gli sforzi per comprendere e proteggere meglio il nostro ambiente. Poi, avviene il disastro. Un minuscolo frammento di detriti spaziali, non più grande di una biglia, si schianta contro il satellite a migliaia di chilometri all’ora. L’impatto danneggia gravemente uno dei suoi pannelli solari, interrompendo l’alimentazione, e la missione è finita prima ancora di iniziare.
Sebbene questo scenario possa sembrare ipotetico, è radicato nella realtà. Nel 2016, un piccolo frammento di dimensioni millimetriche ha colpito il pannello solare del satellite Copernicus Sentinel-1A dell’Unione Europea , causando una leggera riduzione di potenza. Fortunatamente, non ha posto fine alla missione e Sentinel-1A è ancora operativo oggi.
Quando i detriti spaziali minacciano un satellite operativo, i team di terra possono intervenire, eseguendo manovre di prevenzione delle collisioni per spostare temporaneamente il satellite fuori pericolo. Ciò accade più spesso di quanto molti pensino. Per coloro che lavorano con i dati di Copernicus Sentinel, le acquisizioni di dati mancate, ovvero i casi in cui un satellite non può fornire dati su una regione specifica, sono molto familiari. Queste lacune possono verificarsi quando i satelliti regolano le loro orbite per evitare collisioni.
Ad esempio, il giorno di Natale del 2024 , il satellite Copernicus Sentinel-2B ha dovuto essere riposizionato per evitare una collisione, il che ha comportato una perdita temporanea di dati. Pertanto, anche senza collisioni, il numero maggiore di manovre necessarie nello spazio influisce sui servizi a terra.
Sebbene le collisioni catastrofiche rimangano rare, il rischio è in costante aumento. Migliaia di satelliti orbitano ora attorno alla Terra, supportando tutto, dalle previsioni meteorologiche alla navigazione globale. Molti di questi satelliti operano in orbita terrestre bassa (LEO), ad altitudini inferiori a 2.000 km, perché è lì che possono raccogliere dati ad alta risoluzione con ritardi di comunicazione minimi. Ma con l’accumulo di più satelliti e detriti, la LEO sta diventando pericolosamente sovraffollata.
Secondo stime affidabili, ci sono ora più di 1 milione di pezzi di detriti più grandi di 1 cm che vagano attorno alla Terra , la maggior parte dei quali si trova in LEO. Questi detriti includono satelliti inattivi, frammenti di razzi e pezzi di collisioni passate. Con un aumento dei lanci di satelliti, in particolare da mega-costellazioni progettate per fornire una copertura Internet globale, la LEO sta diventando più congestionata che mai e il problema sta peggiorando.
Le tecnologie basate sullo spazio sono diventate parte integrante della nostra vita quotidiana e i dati satellitari sono utilizzati in un’ampia gamma di applicazioni. Nei paesi OCSE, i sistemi basati sullo spazio supportano già più della metà delle infrastrutture e dei servizi più critici, come trasporti, energia, finanza, approvvigionamento alimentare e sicurezza pubblica .
Per proteggere le operazioni spaziali e garantire la sostenibilità delle orbite terrestri, il Programma spaziale dell’UE gestisce una componente Space Situational Awareness (SSA). La SSA è composta da tre sottocomponenti: Space Surveillance and Tracking (SST), Space Weather Events (SWE) e Near Earth Objects (NEO). Questi sottocomponenti monitorano il nostro ambiente spaziale, fornendo informazioni sui potenziali pericoli che consentono agli operatori satellitari e ai decisori di salvaguardare le infrastrutture nello spazio e sulla Terra e di mitigare i rischi prima che diventino problemi seri.
Sorveglianza e monitoraggio dello spazio (SST)
La sorveglianza e il tracciamento spaziale (SST) è costituita da una rete globale di stazioni di sensori (governative e commerciali), tra cui radar, telescopi e stazioni laser, che scansionano continuamente i cieli. Questi sensori rilevano, tracciano e aiutano a catalogare oggetti artificiali in orbita, raccogliendo migliaia di misurazioni ogni giorno. Questi dati vengono quindi condivisi tramite un database europeo comune e utilizzati dai centri operativi nazionali, che combinano questi dati con dati provenienti da altre fonti per una maggiore consapevolezza della situazione.
Sulla base di queste analisi, la partnership EUSST (composta da 15 Stati membri dell’UE) fornisce i principali servizi SST di prevenzione delle collisioni (CA), analisi del rientro (RE) e analisi della frammentazione (FG), tutti progettati per salvaguardare i satelliti e altre infrastrutture spaziali. Gli output dei servizi vengono caricati sul portale SST dell’UE, rendendoli disponibili agli utenti SST. La reception e il portale SST dell’UE sono gestiti dall’Agenzia dell’Unione europea per il programma spaziale (EUSPA).
Collision Avoidance (CA) valuta il rischio di potenziali collisioni tra satelliti o tra satelliti e detriti spaziali. Quando viene rilevato un potenziale evento ad alto rischio, il sistema genera avvisi, dando agli operatori satellitari il tempo necessario per regolare le orbite dei loro satelliti ed evitare una collisione. Attualmente, oltre 550 satelliti sono registrati presso l’EU SST Collision Avoidance Service e circa un evento ad alto rischio viene rilevato ogni settimana. In alcune settimane, questo può aumentare a due o tre eventi, evidenziando la crescente congestione delle orbite attorno al nostro pianeta.
L’analisi del rientro (RE) traccia gli oggetti che potrebbero rientrare nell’atmosfera terrestre. Mentre la maggior parte di questi detriti brucia al rientro, gli oggetti più grandi a volte non bruciano del tutto e rappresentano un rischio per le aree popolate. Il mese scorso, ad esempio, i detriti di un razzo Falcon 9 sono atterrati in Polonia. Prevedendo quando e dove gli oggetti rientreranno, la RE aiuta le autorità a prepararsi e a emettere avvisi se necessario, riducendo la minaccia rappresentata dai frammenti più grandi.
Fragmentation Analysis (FG) monitora collisioni in orbita, rotture o malfunzionamenti. Quando un satellite o un altro oggetto si rompe, questo servizio aiuta a determinare quanti detriti sono stati creati e dove sono diretti. Valuta anche i potenziali rischi posti dai frammenti ad altri satelliti operativi. Questa capacità è fondamentale per gestire le conseguenze di un evento di frammentazione, che può causare una cascata di detriti più piccoli che creano ulteriori pericoli.
Eventi meteorologici spaziali (SWE)
Gli eventi meteorologici spaziali sono fluttuazioni naturali nell’atmosfera solare e nell’ambiente spaziale circostante che possono avere un impatto sui sistemi spaziali e terrestri. Tra questi rientrano tempeste di radiazioni, brillamenti solari e disturbi geomagnetici, fenomeni che possono interrompere i sistemi elettrici nei satelliti in orbita attorno alla Terra e influenzare le infrastrutture critiche a terra. Una manifestazione ben nota del meteo spaziale è l’aurora boreale, o luci del nord, causata da tempeste magnetiche innescate dall’attività solare.
Tuttavia, non tutti gli eventi meteorologici spaziali sono belli e benigni come l’aurora boreale. Alcuni possono avere gravi conseguenze che possono avere un impatto sulle infrastrutture critiche. Ad esempio, nel marzo 1989, una potente tempesta solare ha colpito il campo magnetico terrestre, inducendo correnti nella rete elettrica e causando un blackout di nove ore nel Quebec, in Canada. Allo stesso modo, nell’ottobre 2003, una tempesta solare ha interrotto i sistemi di trasmissione di energia ad alta tensione nella Svezia meridionale. Nel corso degli anni, numerose altre tempeste solari hanno interferito con la navigazione satellitare, le comunicazioni e persino i sistemi di aviazione.
È qui che Space Weather Events (SWE), il terzo sottocomponente di Space Situational Awareness (SSA), svolge un ruolo importante. SWE si concentra sul tracciamento, la valutazione e la previsione di eventi meteorologici spaziali, contribuendo a proteggere i satelliti in orbita.
Attraverso SWE, l’UE sta supportando la ricerca per lo sviluppo di modelli meteorologici spaziali avanzati e strumenti di previsione volti a migliorare i sistemi di allerta precoce. Questi sforzi includono la sperimentazione e la convalida di nuove capacità di previsione, che getteranno le basi per un servizio meteorologico spaziale che copra le operazioni e il tracciamento dei veicoli spaziali. Tale servizio aiuterà le parti interessate a prepararsi e ad attenuare le potenziali interruzioni causate dagli eventi meteorologici spaziali.
Oggetti vicini alla Terra
Sebbene i detriti spaziali creati dall’uomo siano una preoccupazione significativa, anche gli oggetti spaziali naturali come asteroidi e comete pongono rischi sostanziali per i satelliti. Alcuni oggetti vicini alla Terra (NEO) seguono traiettorie che li portano pericolosamente vicini alla Terra, aumentando la probabilità di collisione con satelliti operativi.
L’iniziativa NEO dell’UE mira a migliorare le capacità dell’Europa di monitorare ed espandere le nostre conoscenze su questi oggetti naturali. I NEO sono rocce spaziali, comete e asteroidi, che si avvicinano alla Terra o viaggiano in prossimità del nostro pianeta. Questi oggetti hanno svolto un ruolo importante nella prima evoluzione della Terra e continuano a entrare regolarmente nell’atmosfera terrestre, rappresentando un rischio sia per le risorse spaziali che potenzialmente per la vita sulla Terra stessa.
Negli ultimi anni, l’UE ha aumentato i suoi sforzi per tracciare e studiare i NEO. Comprendere le caratteristiche fisiche di questi oggetti, come la loro composizione e traiettoria, è fondamentale. L’UE sta lavorando allo sviluppo di un catalogo europeo che descriva in dettaglio le proprietà fisiche dei NEO e che fungerà da importante risorsa per scienziati e decisori.
Inoltre, l’UE promuove il networking tra strutture e centri di ricerca in tutta Europa. Questa collaborazione è ulteriormente rafforzata da una conferenza annuale, in cui gli esperti discutono degli ultimi sviluppi e strategie per migliorare il monitoraggio NEO.
Un’altra componente di questa iniziativa è lo studio di potenziali missioni spaziali a risposta rapida per la ricognizione dei NEO (per comprendere meglio le caratteristiche dell’oggetto) e la deviazione dei NEO in relazione a esercitazioni internazionali di impatto sui NEO più grandi.
Attraverso questi sforzi, l’UE non solo sta migliorando la sua capacità di caratterizzare i diversi NEO, ma sta anche lavorando per sviluppare le tecnologie necessarie per affrontare i rischi che presentano. L’obiettivo è garantire che l’Europa sia ben preparata a proteggere sia i suoi asset spaziali sia, quando necessario, ad agire per salvaguardare il pianeta dalle potenziali minacce poste dalle rocce spaziali.
Tracciando, monitorando e mitigando i rischi derivanti da detriti spaziali, condizioni meteorologiche spaziali e oggetti vicini alla Terra, la SSA garantisce la sicurezza e la sostenibilità delle operazioni spaziali e contribuisce a proteggere i cittadini e i servizi su cui facciamo affidamento ogni giorno.
Fonte: Copernicus
Ti potrebbe anche interessare: https://eds.mlongo.dev/piemonte-via-master-eccellenza/
