Gli
ingegneri aerospaziali del MIT hanno scoperto che le
emissioni di gas serra stanno cambiando l’ambiente dello
spazio vicino alla Terra in modi che, nel tempo, il numero di satelliti che possono operare in modo sostenibile in quella
fascia di spazio sarà molto ridotto.
Il ruolo della termosfera
In uno
studio apparso su Nature Sustainability, i ricercatori riferiscono che l’anidride carbonica e altri gas serra possono causare la riduzione dell’atmosfera superiore. Uno strato atmosferico di particolare interesse è la
termosfera, dove oggi orbitano la
Stazione Spaziale Internazionale e la
maggior parte dei satelliti.
La termosfera si contrae naturalmente e si espande ogni 11 anni in risposta al normale ciclo di attività del sole. Quando l’attività del sole è bassa, la Terra riceve meno radiazioni e la sua atmosfera più esterna si raffredda temporaneamente e si contrae prima di espandersi di nuovo durante il massimo solare.
Quando la termosfera si contrae, la densità decrescente riduce la resistenza atmosferica e di conseguenza vecchi satelliti e altri detriti vengono attirati verso le altitudini dove incontreranno molecole d’aria e bruceranno.
Oggi, ci sono oltre 10.000 satelliti che si spostano attraverso l’orbita terrestre bassa, che descrive la regione dello spazio fino a 1.200 miglia (2.000 chilometri), dalla superficie terrestre. Questi satelliti offrono servizi essenziali, tra cui Internet, comunicazioni, navigazione, previsioni meteorologiche e banche.
La popolazione satellitare è aumentata vertiginosamente negli ultimi anni, richiedendo agli operatori di eseguire regolari manovre di evitamento delle collisioni per mantenersi al sicuro. Qualsiasi collisione può
generare detriti che rimangono in orbita per decenni o secoli, aumentando la possibilità di collisioni successive con i satelliti, sia vecchi che nuovi.
“Negli ultimi cinque anni sono stati lanciati più satelliti rispetto ai precedenti 60 anni messi insieme. Una delle cose chiave che stiamo cercando di capire è se il percorso che stiamo percorrendo oggi è sostenibile”, ha affermato l’autore principale dello studio William Parker.
Le simulazioni effettuate
Nel loro nuovo studio, i ricercatori hanno simulato diversi scenari di emissioni di gas serra nel corso del prossimo secolo per indagare gli impatti sulla densità atmosferica e sulla resistenza.
Le simulazioni riportate indicano che in tutti gli scenari emissivi i detriti spaziali aumenteranno significativamente, creando pericoli concreti e crescenti per tutti i satelliti in orbita.
I risultati delle simulazioni prevedono che entro il 2100, la capacità di carico dell’orbita terrestre bassa si potrebbe ridurre del 50-66% a causa degli effetti dei gas serra.
“Il nostro comportamento con i gas serra qui sulla Terra negli ultimi 100 anni sta avendo un effetto sul modo in cui gestiamo i satelliti nei prossimi 100 anni”, ha afferma l’autore dello studio Richard Linares, professore associato presso il Dipartimento di Aeronautica e Astronautica del MIT (AeroAstro).
“L’atmosfera superiore è in uno stato fragile mentre il cambiamento climatico sconvolge lo status quo. Allo stesso tempo, c’è stato un massiccio aumento del numero di satelliti lanciati, in particolare per la fornitura di Internet a banda larga dallo spazio. Se non gestiamo attentamente questa attività e lavoriamo per ridurre le nostre emissioni, lo spazio potrebbe diventare troppo affollato, portando a più collisioni e detriti”. Ha aggiunto Parker. Lo studio include il co-autore Matthew Brown dell’Università di Birmingham.
