Pulizia in orbita – detriti nello spazio

Caparezza cantava “Cacca nello spazio” per denunciare l’eccesso di rifiuti sulla Terra di cui, nella scenetta cantata, per disfarsene venivano spediti nello spazio. Della serie: “non sappiamo più dove metterli, ma tanto lì non danno fastidio”.

Oggi non parleremo propriamente di tonnellate di prodotti di defecazione animale nello spazio sconfinato, né di pacchi di rifiuti spediti ad E.T. di Steven Spielberg.

Tratteremo di tutti quegli oggetti “estranei” introdotti e bloccati nello spazio, appartenenti al pianeta Terra, che possiamo definire come rifiuti spaziali! In questo caso si parla comunque di satelliti, essendo orbitanti intorno al nostro pianeta per via dell’attrazione gravitazionale. Quella che vedete in copertina è una scala non rappresentativa, essendo puramente artistica, bada.

Negli ultimi 50 anni sono stati rilasciati all’incirca 7500 pezzi unici intorno alla Terra, di cui più di 5000 sono lì per errore e vengono definiti “Orbital Debris” (detriti orbitali) mentre circa 1000 sono operativi.

Oggi abbiamo circa 2000 satelliti attivi nello spazio e più di 3000 dismessi o fuori uso.

 

Tipologie di rifiuti nello spazio, intorno alla Terra. ©Pinterest

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Le categorie di detriti orbitali

Sono stati spesso identificati bulloni o viti o altre parti dei satelliti, che molto probabilmente si sono sganciati, divenendo così pezzetti fluttuanti nel cosmo.

Questi detriti sono classificabili in categorie in base alle loro dimensioni: oltre i 10 centimetri (ritrovati oltre i 29.000 oggetti), inferiori ai 10 centimetri (670.000 oggetti), e più grandi del millimetro ma inferiori al centimetro (oltre 170 milioni di oggetti). Quelli più piccoli sono difficili da monitorare, per questi sono state fatte quindi delle stime di calcolo.

Detriti più grandi di 1 millimetro intorno la Terra. ©ESA (Agenzia Spaziale Europea)

Le conseguenze

Quali conseguenze portano questi detriti fluttuanti?

Il rischio maggiore è il potenziale danneggiamento dei satelliti in orbita, utilizzati per servizi quotidiani come quello meteorologico e le telecomunicazioni.

Nel film Gravity il rischio collisione lo hanno mostrato come un evento ad alto rischio, sicuramente per rendere accattivante la scena. Bisogna tener conto che un oggetto, anche se molto piccolo, in orbita viaggia a velocità di chilometri al secondo! Sono quindi molto veloci e inevitabilmente, in caso di urto, recano danni all’oggetto colpito.

Pioggia di detriti orbitali vieni a meeee

Curiosità: la velocità di un oggetto mediamente grande in orbita è di circa 18.000 miglia all’ora, quasi sette volte più veloce di un proiettile!

Non per altro se un astronauta deve andare in missione rischia di beccarsi un detrito in fronte! Non dovrebbe essere troppo piacevole, specie quando le tue capacità di spostamento sono rallentate. Le passeggiate spaziali per questo sono un rischio per la sicurezza degli esperti in tuta bianca e casco.

Progetti di recupero

Negli ultimi anni sono state sviluppate molteplici idee progettuali di recupero di questo tipo di rifiuti. Tra queste è stato ideato uno strumento simile a una rete da pesca, che dovrebbe acchiappare i pezzi fluttuanti. Il progetto ingegneristico però non è ancora stato realizzato a causa, in primis, delle velocità elevate nell’orbita. Praticamente ha ancora l’aspetto sfigato di Willy il coyote che insegue Beep-beep.

Al momento il modo più consono è quello di prevenire la diffusione di questi pezzi in orbita, per questo si stanno definendo le collocazioni “a cimitero” in orbita, che sono molto distanti dal pianeta Terra. L’alternativa è quella di costruire satelliti con materiali più leggeri, come l’alluminio anziché il titanio, in modo che non si distruggano così facilmente.

Willy il coyote e Beep-beep.

La NASA sul suo sito ha dedicato una pagina agli space debris (detriti spaziali), in cui è stata riportata una poesia di S. Thuy Nguyen – Onstott, di cui riporto un estratto qui sotto:

“L’Universo è infinito, ma lo spazio ha i suoi limiti. Razzi in fase di lancio, i satelliti sono in orbita. Esplosioni nello spazio, oh che spreco. I frammenti volano e noi andiamo a piangere “abbiamo la spazzatura spaziale artificiale”, oh no…”

Unendo letteratura e scienza esce qualcosa di mistico. Non trovate?

Progetto a “ragnatela”, non avviato. ©ESA (Agenzia Spaziale Europea)

Tornando ai nostri rifiuti nello spazio, anche se non li vediamo, questi vanno a zonzo intorno al nostro pianeta. Costituiscono l’orbita terrestre più bassa, la cosiddetta LEO, un deposito (o cimitero) orbitale di spazzatura. Insomma, l’impronta dell’uomo è riuscita ad arrivare in modo prepotente anche nello spazio che ci circonda!

Un paio di esempi di collisioni che hanno aumentato i rifiuti in orbita:

  • nel 2007: distruzione deliberata della navicella cinese Fengyun-1C;
  • nel 2009: collisione accidentale di una navicella americana e una russa; hanno aumentato la quantità di grandi detriti orbitali di circa il 70%.

LEO è ritenuta come la più grande discarica spaziale da cui è molto costoso rimuovere questi detriti. Si consideri che gravitano intorno a noi quasi 6.000 tonnellate di materiali in orbita terrestre bassa!

Il progetto svizzero di pulizia

Al momento non esistono leggi internazionali per ripulire i detriti nello spazio, o meglio nell’orbita LEO. In verità il programma sui Debris della NASA è stato avviato già nel 1979 in Texas, nel Johnson Space Center (JSC), per trovare un modo di creare meno rifiuti, progettando attrezzature per rintracciare e rimuovere i detriti in orbita.

Il problema della gestione dei detriti è sia una sfida internazionale che un’opportunità per preservare l’ambiente spaziale per le future missioni di esplorazione nel “cielo”. Rimuovere meccanicamente i detriti spaziali di grandi dimensioni e i satelliti inattivi è inevitabile, considerando il loro “traffico” in orbita.

ClearSpace-1 in tutto il suo splendore che cattura VESPA. ©ClearSpace

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA), dopo anni, è riuscita ad avviare la missione ClearSpace-1 per ripulire l’orbita LEO.

Il progetto è gestito dalla ClearSpace, una start up svizzera e spin-off dell’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna, e partirà nel 2025.

Il detrito VESPA

Il progetto di prova sarà incentrato sul grande detrito VESPA (Vega Secondary Payload Adapter), uno strumento di circa 100 kg, che fluttua in solitaria da quando è stato effettuato il lancio del VEGA nel 2013 da parte dell’ESA, a circa 660 km di altitudine.

Ha tutte le carte in regola per avviare la missione per l’esperimento di pulizia essendo molto robusto e grande quanto un piccolo satellite. L’intento, ovviamente, è quello di avere successo in questa prima fase, per poter poi procedere con altri pezzi.

Attendiamo questi quattro anni con pazienza per poter vedere il prototipo ClearSpace-1 in azione!

Che la pulizia abbia inizio!

Fonti

ESA – Agenzia Spaziale Europea

Il progetto ClearSpace-1

ClearSpace

Soft

Curiosa su molti fronti, sono laureata in Analisi e Gestione dell'Ambiente a Ravenna. Dopo il lockdown, ho innalzato i valori di serietà e abbassato quelli del cazzeggio. Per questo, il team di Missione Scienza mi ha accolta in modo tale da poter recuperare questa mia deficienza. Sono lunatica, cambio facilmente argomento quindi, per ora, vi dico che scriverò di ecologia, ma potrei inabissarmi in altro. Divulghiamo la divulgazione scientifica! “Se comprendere è impossibile, conoscere è necessario.” (P. Levi)

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