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Il dott. Tim Flohrer dell'ESA di Darmstadt discute della crescente minaccia rappresentata dai detriti spaziali e delle misure urgenti per viaggi spaziali sostenibili
Cosa succede realmente ai veicoli spaziali artificiali quando smettono di funzionare? Dal 1957, oltre 6.000 satelliti sono stati lanciati nell'orbita terrestre, ma solo circa 800 sono ancora funzionanti. Il resto orbita attorno alla Terra come detriti spaziali, insieme a parti di razzi rotte e altri detriti spaziali. Secondo le stime dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), attualmente ci sono oltre 700.000 oggetti di questo tipo, più grandi di un centimetro, che si muovono a velocità vertiginosa nell'orbita terrestre. Il Dott. Tim Flohrer dirige l'Ufficio Detriti Spaziali dell'ESA a Darmstadt ed è una figura chiave nel campo della sicurezza spaziale. Nel suo ruolo, monitora lo sviluppo e la diffusione dei detriti spaziali, analizza i potenziali pericoli e sviluppa strategie per ridurre il rischio di collisioni nello spazio. Una parte importante del suo lavoro consiste nel coordinare gli sforzi internazionali e collaborare con scienziati e ingegneri per promuovere tecnologie innovative per la rimozione e la prevenzione dei detriti. Flohrer si impegna a rendere l'orbita più sostenibile e a garantire la sicurezza delle future missioni spaziali. Abbiamo parlato con lui all'ESOC di Darmstadt.
Signor Flohrer, quanto è grave attualmente il problema dei detriti spaziali e come influisce sull'uso futuro dello spazio?
Alla fine degli anni '70, lo scienziato della NASA Donald J. Kessler pubblicò un articolo che dimostrava il potenziale di una reazione a catena di collisioni e frammentazione di oggetti spaziali. Inizialmente, l'argomento era principalmente di interesse scientifico. In seguito, le agenzie spaziali e gli operatori spaziali se ne occuparono sempre più. Nel febbraio 2009 si verificò la prima collisione di satelliti in orbita terrestre. Questo evento, se non prima, portò il problema all'attenzione dell'opinione pubblica e, negli ultimi due o tre anni, è stato persino percepito come un problema ambientale, in particolare dalle giovani generazioni. In effetti, i "detriti spaziali" hanno un impatto sui viaggi spaziali in molti modi. Le collisioni potrebbero non solo causare malfunzionamenti, ma anche aumentare significativamente i costi per le compagnie spaziali e rappresentare un rischio sostanziale per le missioni spaziali con equipaggio.
Quali misure specifiche sta adottando l'ESA per ridurre o eliminare la crescente quantità di detriti spaziali?
Come organizzazione intergovernativa, siamo fortemente coinvolti nello sviluppo e nella risoluzione di questo problema. Così facendo, agiamo da modello, da esempio per altri operatori. Lo spazio non è più solo un ambito scientifico. Oltre il 90% dello spazio è gestito da entità commerciali; basti pensare a Elon Musk (SpaceX). Oltre 100 nazioni utilizzano satelliti. Questo perché i costi dei programmi spaziali sono diminuiti significativamente. Pertanto, nel 2023, sulla base di decenni di lavoro, abbiamo lanciato la Carta Zero Debris come linea guida per limitare significativamente la quantità di detriti spaziali in orbita terrestre e lunare entro il 2030 per tutte le future missioni, programmi e attività dell'agenzia. L'ESA si affida all'innovazione tecnologica, a linee guida chiare e alla cooperazione internazionale per raggiungere questo obiettivo. Perché una cosa deve essere chiara: lo spazio, per quanto vasto possa sembrare, è una risorsa finita, paragonabile all'acqua potabile.
Ci sono esempi specifici di missioni spaziali o tecnologie in cui l'ESA ha contribuito con successo a ridurre i detriti spaziali?
A Darmstadt abbiamo sviluppato modelli di "sicurezza spaziale" all'avanguardia a livello mondiale per la rimozione attiva dei detriti spaziali. Un esempio è la missione ClearSpace-1, che per la prima volta catturerà un componente satellitare difettoso e lo farà uscire dall'orbita in modo controllato. Questa missione fungerà da prototipo per le future operazioni di bonifica nello spazio.
Inoltre, l'ESA si sta concentrando su misure preventive sviluppando nuove linee guida per la progettazione dei satelliti che garantiscano che nessun detrito rimanga in orbita al termine delle missioni. Ciò include l'obbligo di costruire satelliti in grado di uscire autonomamente dall'orbita al termine della loro vita operativa. Attraverso questa strategia combinata di monitoraggio, prevenzione e smaltimento mirato, l'ESA sta lavorando attivamente per un uso sostenibile dello spazio.
In che modo il vostro ufficio di Darmstadt collabora con i partner internazionali per sviluppare una strategia globale per combattere i detriti spaziali? Ci sono sfide legali o politiche che l'ESA deve affrontare nella lotta ai detriti spaziali, in particolare in un contesto internazionale?
Il nostro diritto spaziale risale agli anni '70 e '80 e, nella sua forma attuale, non è orientato al problema dei detriti spaziali. Le linee guida sviluppate per ridurre al minimo i detriti spaziali dovrebbero essere recepite con urgenza nel diritto internazionale. L'importanza di questa attuazione è particolarmente elevata per alcuni Paesi, mentre altri sembrano essere meno interessati. Ciononostante, il rischio rappresentato dai detriti spaziali rimane lo stesso per tutti: una sfida globale che richiede un'azione congiunta da parte delle nazioni.
Ciò rende ancora più importante lo sviluppo e l'importanza della Carta Zero Debris, redatta dall'ESOC in collaborazione con altri stakeholder del settore spaziale. Sono stati definiti sia principi guida generali che obiettivi specifici per ridurre significativamente la quantità di detriti spaziali entro il 2030. Oltre 100 firmatari sottolineano l'impegno di Stati e operatori nell'affrontare la sostenibilità e la gestione responsabile delle risorse spaziali come questioni serie.
Quale ruolo gioca la cooperazione con le aziende spaziali private nella riduzione dei detriti spaziali e in che modo l'aumento del turismo spaziale influisce su questo problema?
Il coordinamento con gli operatori commerciali, come Elon Musk, è di fondamentale importanza, poiché la quota commerciale dei servizi spaziali è in costante aumento. La quantità e la diversità dei dati satellitari stanno crescendo rapidamente, ad esempio in settori come le telecomunicazioni o servizi come Google Maps. Sebbene il turismo spaziale si svolga attualmente in orbite significativamente più basse, dove i detriti bruciano più rapidamente, il crescente utilizzo dello spazio richiede una stretta cooperazione per garantire la sicurezza delle missioni ESOC e dei progetti di altri attori.
Quali strategie e innovazioni a lungo termine sta pianificando l'ESA per combattere il problema dei detriti spaziali nei prossimi decenni?
Ulteriori sviluppi nella lotta ai detriti spaziali si basano sempre più su tecnologie innovative nei cosiddetti "servizi orbitali". L'attenzione è rivolta alla transizione da un'economia lineare a un'economia circolare, consentendo la riparazione, la modifica o l'aggiornamento dei satelliti nello spazio, anziché lasciarli incontrollati come detriti al termine della loro vita operativa. Questi approcci mirano a utilizzare la risorsa limitata dello spazio in modo più efficiente, poiché lo spazio sta diventando sempre più scarso e il rischio di collisioni è in aumento. La riparazione e la modifica dei satelliti mirano non solo ad aumentare la sostenibilità, ma anche a prolungare la durata di vita dei dispositivi. Allo stesso tempo, si pone la sfida di sviluppare modelli di business sostenibili e finanziariamente sostenibili per coprire i costi di missioni così complesse.
