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Troppa luce in cielo: il problema dei satelliti

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I satelliti possono riflettere la luce solare contribuendo all'inquinamento luminoso e disturbando la ricerca astronomica: per questa ragione, l'azienda SpaceX, l’ente con più satelliti in orbita, sta cercando di ridurre la riflessione della costellazione satellitare Starlink. Per esempio, il satellite DarkSat lanciato nel 2020 ha un rivestimento antiriflesso. Ma nonostante gli sforzi, il problema della luminosità rimane, e servirebbe un trattato internazionale aggiornato per ridurre l'impatto dei satelliti.

Crediti immagine: Wikipedia

Nel gennaio 2020, SpaceX ha lanciato in orbita DarkSat, un nuovo tipo di satellite con un particolare rivestimento antiriflesso. Uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal nel dicembre 2020 ha confermato che il rivestimento antiriflesso riduce la riflettività del satellite della metà. Le osservazioni sono state condotte con il telescopio Murikabushi dell’Osservatorio Astronomico Ishigakijima, in Giappone, fra aprile e giugno 2020.

Questo risultato potrebbe essere utile per attenuare la luminosità dei satelliti artificiali, che riflettono la luce del Sole. Tuttavia, non è la soluzione definitiva. Le superfici nere di DarkSat, infatti, assorbono di più la luce solare e si scaldano. A causa del surriscaldamento, questo satellite scuro in realtà risulta più brillante alle lunghezze d’onda infrarosse.

DarkSat fa parte della costellazione satellitare Starlink che l’azienda privata SpaceX sta costruendo. Il progetto prevede una costellazione di dodicimila satelliti e il primo lancio è avvenuto nel maggio del 2019. I satelliti vengono lanciati in gruppi di circa sessanta alla volta, l'ultimo lotto è partito l'11 marzo e i satelliti in orbita per ora sono 1201. Questa costellazione sempre più popolosa nasce per realizzare un progetto visionario: creare una rete internet satellitare globale. SpaceX descrive la sua rete come “l’ideale per le aree del globo in cui la connettività è stata tipicamente una sfida. Senza limiti dall'infrastruttura di Terra tradizionale, Starlink può fornire Internet a banda larga ad alta velocità”. Un servizio perfetto per giocare online e per videochiamare amici, amiche e parenti senza problemi di connessione.

Questo progetto in futuro potrebbe offrire un prezioso servizio, ma ci sono alcune cose da rivedere. Questi satelliti, infatti, provocano una nuova forma di inquinamento luminoso, disturbano la ricerca astronomica e pongono problemi di natura politica e culturale. «A subire i danni non sono solo la comunità scientifica e gli appassionati di stelle, ma tutta l’umanità. Se il buio della notte viene illuminato dalla luce solare riflessa da una miriade di satelliti, l’aspetto del cielo notturno verrà alterato. Siamo di fronte ad un problema culturale: il cielo stellato è un patrimonio culturale dell’umanità, è una visione ispiratrice e non possiamo permetterci di perderlo. Solo se riusciremo a sensibilizzare più persone su quello che sta accadendo, ci saranno più azioni comuni di difesa», commenta Patrizia Caraveo, astronoma di fama mondiale e dirigente di Ricerca dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. Nel 2020 è uscito il suo ultimo libro Il cielo è di tutti, dove parla delle nuove forme di inquinamento che minacciano lo spazio e l’oscurità della notte.

In poco più di un anno, SpaceX è diventata l’ente con più satelliti in orbita, ma dichiara di voler preservare il cielo notturno e di lavorare per ridurre l’impatto della costellazione. I satelliti Starlink hanno la forma di un parallelepipedo molto schiacciato e largo. Ciascuno è dotato di antenne e di un pannello solare per alimentare i motori. «La forma a tavola è perfetta per impilare in modo ottimale sessanta satelliti alla volta nei lanci. Questa geometria è il risultato di uno studio che ha valutato molti fattori. Certo è che non hanno pensato a tutto: nessuno, per esempio, si è posto il problema della riflessione della luce del Sole e soprattutto non è stata fatta alcuna valutazione degli effetti di questi satelliti sul cielo», spiega Caraveo.

La costellazione Starlink si trova nella cosiddetta orbita terrestre bassa, a un'altitudine minore rispetto ad altri satelliti per le comunicazioni. Questa scelta nasce per favorire la sicurezza del traffico spaziale e ridurre al minimo la latenza del segnale tra i satelliti e gli utenti che utilizzeranno internet sulla Terra. L’arrivo dei lotti di satelliti nel cielo è spettacolare. Vengono impilati nel lanciatore e all’altezza di circa 300 chilometri, i satelliti vengono sganciati uno dopo l’altro e rimangono in fila formando un trenino di punti luminosi visibile da Terra. La massima luminosità, infatti, si ha subito dopo il lancio. Quando raggiungono l’orbita operativa, a un'altezza di circa 550 chilometri, la loro luminosità diminuisce, ma continuano a farsi vedere. Per poter osservare i satelliti che si muovono attorno alla Terra è possibile trovare informazioni sul sito Heavens Above.

«Dopo il tramonto e prima dell’alba, quando sulla Terra è buio, è possibile vedere nel cielo i satelliti Starlink come punti molto luminosi», continua Caraveo. «L’effetto di riflessione della luce solare è tanto più duraturo e invadente quanto più è alta la loro orbita rispetto alla superficie della Terra. Più saranno numerosi e in alto, maggiore sarà l’inquinamento luminoso e l’oscurità della notte potrebbe essere compromessa».

Dopo DarkSat, nel 2020 è stata sperimentata una nuova soluzione per ridurre il problema della luminosità. Il 4 giugno è partito l’ottavo lotto di satelliti e fra questi c’era VisorSat, un satellite provvisto di alette parasole che impediscono alla luce solare di riflettersi sulla sua superficie. Questa soluzione sembra ottimale perché riduce la luminosità ed evita problemi di riscaldamento. Tuttavia, nonostante gli sforzi, il problema della luminosità dei satelliti rimane e disturba la ricerca astronomica.

«Per gli astronomi ottici, la riflessione della luce del Sole è senza dubbio il problema principale. Se i satelliti entrano nel campo di vista di un osservatorio astronomico, le tracce del loro passaggio sporcano le misure e i dati raccolti sono da buttare. La comunità astronomica si rende conto che è in ballo un nuovo servizio che potrebbe essere socialmente utile, ma viste le conseguenze ritiene necessario che si faccia più attenzione all’impatto di progetti come questo» spiega l'astronoma. L’Unione Astronomica Internazionale si è dichiarata molto preoccupata. Secondo l’organizzazione il crescente numero di satelliti avrà un impatto non solo sull’astronomia ottica, ma su tutti gli ambiti di ricerca astronomica.

Ma tutti questi aspetti sono stati presi in considerazione prima di far partire il progetto di SpaceX? L’azienda ha ricevuto l’autorizzazione per il lancio dei satelliti dalla Commissione federale per le comunicazioni degli Stati Uniti, che non ha preso in considerazione l’impatto ambientale. Oltre a questo, c’è un problema politico: un organo di un singolo stato ha autorizzato un progetto che riguarda tutto il pianeta. Quello che manca, infatti, è un quadro normativo internazionale aggiornato. Il trattato internazionale sullo spazio extra-atmosferico in vigore risale al 1967. Dagli anni Sessanta sono cambiate molte cose e nel testo mancano aspetti che riguardano l’esplorazione spaziale di oggi. Per esempio, nel trattato non si parla della luminosità dei satelliti artificiali e nemmeno della salvaguardia della ricerca astronomica. La tecnologia è cresciuta velocemente negli anni e il quadro normativo è rimasto indietro.

Tuttavia, un trattato internazionale adeguato sarebbe fondamentale, anche perché SpaceX non è da sola. L’idea di costruire una rete internet satellitare attira altre grandi aziende private. Fra queste, c’è Amazon con il progetto Kuiper, che prevede una costellazione di 3236 satelliti. Amazon ha ricevuto l’approvazione dalla Commissione federale per le telecomunicazioni a luglio 2020 e ha dichiarato di voler collaborare con il mondo dell’astronomia. Nonostante tutto, il numero di satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra crescerà ancora. Un quadro normativo adeguato e maggiori azioni per ridurre l’impatto dei satelliti basteranno per salvare il cielo?

 

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