Le mega-costellazioni di satelliti potrebbero scatenare il cambiamento climatico 2.0? TEREZA PULTAROVA indaga.L’inquinamento atmosferico derivante dai lanci di razzi e dalla combustione dei satelliti nell’atmosfera terrestre potrebbe provocare la prossima grande emergenza ambientale globale. L’industria spaziale sta collaborando per trovare una soluzione prima che sia troppo tardi. L’umanità potrebbe nuovamente giocare con il fuoco, secondo Sebastian Eastham, ricercatore di aviazione sostenibile presso l’Imperial College di Londra. Esperto degli effetti delle emissioni degli aerei sul clima terrestre e sull’inquinamento al suolo, Eastham ha recentemente iniziato a esplorare un nuovo vaso di Pandora: l’impatto delle emissioni dei razzi e delle sostanze chimiche generate dalla combustione dei satelliti durante il rientro atmosferico sulla chimica dell’alta atmosfera.Si tratta di un campo scientifico ancora agli albori, ma gli esperti sanno già abbastanza da preoccuparsi. “Stiamo introducendo sostanze in luoghi in cui non siamo abituati a farlo,” ha dichiarato Eastham ad AEROSPACE. “Parliamo di un territorio inesplorato in termini di impatti ambientali.”

Pennacchi problematici

Centinaia di tonnellate di satelliti dismessi potrebbero bruciare nell’atmosfera terrestre ogni anno entro il prossimo decennio. (Università di Warwick/Mark Garlick)I razzi, diversamente da qualsiasi altra tecnologia di combustione inventata dall’umanità, rilasciano gas di scarico pieni di fuliggine, anidride carbonica e altri materiali nocivi lungo quasi l’intera colonna atmosferica. I satelliti che rientrano a spirale sulla Terra alla fine della loro missione bruciano ad altitudini comprese tra 60 e 80 km, lasciando dietro di sé nubi di cenere metallica. L’alta quota a cui queste sostanze si accumulano fa sì che la loro permanenza nell’atmosfera sia molto più lunga rispetto a composti chimici simili emessi da automobili o centrali elettriche a gas. Di conseguenza, l’impatto di queste emissioni è molto meno prevedibile rispetto a quello delle emissioni rilasciate vicino alla superficie terrestre.“La nostra comprensione delle conseguenze di un’emissione diminuisce man mano che ci si allontana dalla superficie,” ha spiegato Eastham. “Qualsiasi cosa emessa nell’atmosfera media, ci aspettiamo che abbia impatti fino a un decennio dopo. Il fattore per cui dobbiamo amplificare i loro effetti, considerando che persistono più a lungo, è essenzialmente sconosciuto. Non sappiamo quanto maggiore sia l’impatto per unità di emissione.”

Un’industria in espansione

I razzi attraversano l’atmosfera dal 1944 (la V-2 tedesca) e lanciano materiali in orbita dal 1957 (lo Sputnik dell’URSS). Satelliti obsoleti, stadi di razzi usati e vari frammenti di detriti spaziali si disintegrano in modo infuocato nell’atmosfera da altrettanto tempo. Fino a pochi anni fa, nessuno se ne preoccupava. Le emissioni dei razzi, secondo gli esperti, erano una goccia nell’oceano rispetto alle emissioni dell’aviazione, che, sottolineavano, rappresentano solo il 2,5% delle emissioni globali di gas serra.Poi è arrivata l’era del New Space, con i suoi satelliti piccoli ed economici e la dottrina dell’accesso universale allo spazio. Le costellazioni di piccoli satelliti, del peso di poche centinaia di chilogrammi, hanno iniziato a soppiantare i giganteschi spacecraft da centinaia di milioni di dollari che dominavano le orbite terrestri per decenni. Mentre quei giganti orbitali rimanevano spesso in servizio fino a 20 anni, la filosofia della rivoluzione dei piccoli satelliti è quella di sostituire i vecchi veicoli con tecnologie più recenti e potenti ogni pochi anni. Alla fine, l’idea delle mega-costellazioni per la trasmissione di internet ha preso piede e il numero di satelliti è schizzato alle stelle.

Nel 2010, meno di 1.000 satelliti orbitavano intorno alla Terra. A metà 2024, il numero di veicoli spaziali attivi è salito a oltre 11.000, secondo Statista. Il numero di lanci di razzi è cresciuto proporzionalmente, quasi raddoppiando negli ultimi cinque anni. Anche la quantità di detriti spaziali incinerati nell’atmosfera è raddoppiata, afferma Minkwan Kim, professore associato di astronautica all’Università di Southampton. Kim guida un progetto di ricerca internazionale, finanziato dall’Agenzia Spaziale del Regno Unito, che mira a valutare meglio i rischi posti dall’inquinamento da satelliti per il nostro pianeta e a delineare come mitigare il rischio per evitare un altro grande problema ambientale in futuro.“Se affrontiamo questo problema presto, abbiamo maggiori possibilità di prevenire una crisi grave,” ha dichiarato Kim ad AEROSPACE. “È simile alla situazione delle emissioni di anidride carbonica. Se fosse stato fatto prima, non avremmo il riscaldamento globale che abbiamo ora.”Le previsioni per la crescita dell’industria spaziale rendono Kim particolarmente inquieto.

Gli operatori di satelliti di tutto il mondo hanno presentato richieste di spettro per oltre un milione di veicoli spaziali all’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni, che gestisce le frequenze radio disponibili. Anche se non tutti questi piani si realizzeranno, gli esperti ritengono che tra 60.000 e 100.000 satelliti potrebbero essere lanciati entro il 2030. La maggior parte degli operatori di mega-costellazioni prevede di rinnovare le loro flotte con nuovi satelliti ogni cinque anni. Di conseguenza, migliaia di tonnellate di satelliti dismessi e altri detriti potrebbero bruciare nell’atmosfera ogni anno entro i prossimi dieci anni.

Cosa significa per l’atmosfera?

Con i cieli che diventano estremamente affollati, proprio come il traffico sulle nostre strade, gli esperti prevedono una crescente minaccia di detriti spaziali che ricadono sulla Terra. (McKinsey)La quantità di detriti spaziali in rientro potrebbe sembrare bassa rispetto alla quantità di materiale meteorico naturale che ha bombardato la Terra dalla sua formazione. Ad esempio, alcune stime mostrano che entro il 2033, circa 3.600 tonnellate metriche di detriti spaziali potrebbero bruciare nell’atmosfera ogni anno. Questo è circa un quinto della quantità di materiale naturale che l’atmosfera terrestre assorbe ogni 12 mesi. Tuttavia, c’è una grande differenza. La maggior parte delle meteoriti è composta da materiale roccioso, come silicio, un po’ di ferro e solo una piccola quantità di altri metalli. I veicoli spaziali, invece, sono fatti principalmente di alluminio. La combustione dell’alluminio produce ossido di alluminio, noto anche come allumina. I ricercatori sanno da anni che l’allumina potrebbe essere una cattiva notizia per la stabilità dell’atmosfera terrestre. Questa sostanza polverosa bianca agisce come una “crema solare” nell’atmosfera, ha detto Kim, riflettendo la luce solare e riducendo così la quantità di energia che la Terra assorbe. Questo, ha detto Kim, potrebbe sembrare una buona notizia nell’era del cambiamento climatico fuori controllo, ma c’è un problema. Questa riduzione della temperatura sarebbe altrettanto fuori controllo e potrebbe avere conseguenze imprevedibili. L’allumina è anche nota per danneggiare l’ozono. Con l’aumento previsto del numero di satelliti e dei conseguenti rientri, le concentrazioni di allumina nella stratosfera – lo strato atmosferico che ospita lo scudo protettivo dell’ozono – potrebbero facilmente aumentare di oltre il 650% rispetto ai livelli naturali, portando a una “significativa deplezione dell’ozono,” ha concluso uno studio pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters nel giugno 2024. Anche i composti nei gas di scarico dei razzi potrebbero alterare l’equilibrio terrestre. La fuliggine, abbondante nelle emissioni dei razzi che bruciano il cherosene RP-1, agisce in modo opposto all’allumina, assorbendo calore e aumentando la temperatura atmosferica. L’RP-1 alimenta il razzo attualmente più utilizzato al mondo, il Falcon 9 di SpaceX, tra gli altri. La fuliggine contribuisce anche alla deplezione dell’ozono.

Uno studio condotto da ricercatori della NOAA (Amministrazione Nazionale Oceanica e Atmosferica degli Stati Uniti) e pubblicato su Geophysical Research Letters nel 2022 ha rilevato che un aumento di dieci volte dei lanci di razzi che producono fuliggine avrebbe un impatto misurabile sullo strato di ozono.“Stiamo osservando questa crescita improvvisa, ma non sappiamo ancora cosa succede,” ha detto Eastham. “Non sappiamo quanto ozono perdiamo con un lancio, non sappiamo davvero cosa viene emesso durante un lancio né cosa dovremmo aspettarci da molti lanci.” Lo stesso vale per i sottoprodotti della combustione dei satelliti, ha aggiunto.Kim afferma che la polvere metallica potrebbe avere altri impatti meno compresi. Potrebbe alterare il campo magnetico terrestre, aumentare i temporali, disturbare i collegamenti di comunicazione satellitare e oscurare la vista dei satelliti di osservazione terrestre.Il dilemma dell’industria spazialeMappa dei detriti spaziali dell’ESA. (ESA)La ricerca emergente sugli effetti dell’inquinamento da satelliti presenta un grande dilemma per il settore spaziale. Dopo decenni di discussioni, la comunità spaziale globale ha raggiunto negli ultimi anni un consenso sul problema dei detriti spaziali.

Quasi sette decenni di utilizzo dello spazio hanno lasciato l’orbita terrestre piena di detriti. Alcuni test missilistici antisatelliti devastanti, una manciata di collisioni e l’usura generale dei rifiuti abbandonati hanno prodotto oltre 35.000 pezzi di detriti spaziali più grandi di 10 cm e milioni di frammenti più piccoli. Entrambi i numeri continuano a crescere. Questi frammenti orbitanti sfrecciano nello spazio a velocità impressionanti di quasi 30.000 km/h, minacciando di distruggere tutto ciò che incontrano.La comunità spaziale ha quindi concordato che i satelliti devono essere rimossi dall’orbita entro 25 anni dalla fine della loro missione. La Commissione Federale per le Comunicazioni degli Stati Uniti richiede agli operatori di satelliti americani di rimuovere i loro detriti dall’orbita ancora più velocemente, entro cinque anni. Questa regola più severa è fantastica per mantenere lo spazio vicino alla Terra in ordine, ma problematica per la pulizia dell’alta atmosfera. Tecnologie attive per la rimozione dei detriti spaziali sono anche in fase di sviluppo, in grado di trascinare nell’atmosfera anche i rifiuti più ostinati in orbite più alte che altrimenti impiegherebbero secoli a scendere naturalmente.

Lacune legali

Eastham afferma che i voli dei razzi esistono in una lacuna legale difficile da giustificare nell’era del cambiamento climatico avanzato. “I veicoli di lancio, a differenza di qualsiasi altra cosa, non sono regolamentati in modo coerente per quanto riguarda gli impatti ambientali,” ha detto. “Non sono soggetti allo stesso tipo di regolamentazione dell’aviazione, ad esempio, dove abbiamo requisiti specifici sulle emissioni.” Anche l’inquinamento derivante dai satelliti in rientro sembra sfuggire a tutte le leggi mai concepite sulla Terra.Parlando a un workshop sulla protezione della Terra e dello spazio esterno dallo smaltimento di veicoli spaziali e detriti, tenutosi all’Università di Southampton a settembre, Rachael Craufurd-Smith, esperta di diritto spaziale e politico presso l’Università di Edimburgo, ha dichiarato che nessuno dei trattati internazionali che regolano l’utilizzo e l’esplorazione dello spazio considera il danno ambientale all’ambiente terrestre.

La Convenzione sulla Responsabilità, in vigore dal 1972, obbliga gli stati di lancio a risarcire altri paesi se i loro satelliti o parti di razzi si schiantano sui territori di altre nazioni. La convenzione copre anche i danni agli aerei e ad altri satelliti in orbita.

Il Trattato sullo Spazio del 1967 si occupa principalmente della possibile contaminazione di altri corpi celesti con materia terrestre e viceversa.L’inquinamento del settore spaziale è altrettanto sfuggente per i trattati internazionali esistenti che proteggono la qualità dell’aria, gli oceani e il suolo.

Kim ritiene che saranno necessari emendamenti a documenti come il Protocollo di Montreal del 1987, che ha bandito le sostanze che riducono l’ozono usate in passato negli spray aerosol e nei refrigeranti, per prevenire un altro disastro ambientale futuro.“Penso che dobbiamo fare qualcosa di simile a quello che abbiamo fatto per lo strato di ozono in precedenza,” ha detto Kim. “Possiamo semplicemente aggiungere quella cosa in più – lo smaltimento dei satelliti – [al Protocollo di Montreal]. Ma dobbiamo fare più ricerche prima che ciò possa accadere.”

C’è una via d’uscita?

Gli esperti calcolano che ci siano oltre 35.000 pezzi di detriti spaziali più grandi di 10 cm in orbita attorno alla Terra, insieme a milioni di frammenti più piccoli. (ESA)Eastham trova difficile giustificare l’esenzione ambientale dell’industria spaziale nell’era del cambiamento climatico in pieno svolgimento. Per quanto utili siano le applicazioni satellitari per l’umanità, ritiene che l’industria dovrà in futuro pensare più attentamente a cosa deve davvero lanciare e cosa no.“Direi che al momento non contiamo il danno ambientale per unità di beneficio,” ha detto. “Non è come nell’aviazione, dove le persone sono ora abbastanza a loro agio nel fare un calcolo interno e decidere, ad esempio, se volare su una certa rotta o no.”Kim pensa che le riduzioni dell’impatto delle incinerazioni atmosferiche dei satelliti siano possibili attraverso un’attenta progettazione delle traiettorie di rientro.“Se mettiamo le particelle a un’altitudine molto elevata, rimarranno lì per molto tempo,” ha detto. “Ma se le bruciamo a quote più basse, come 20 o 30 km, gli ossidi metallici prodotti cadranno a terra più velocemente e il loro impatto sarà meno significativo.”Modificando l’angolo di rientro dei satelliti, gli operatori possono regolare non solo l’altitudine a cui il corpo del veicolo spaziale si disintegra e brucia, ma anche la temperatura a cui avvengono questi processi. Questo, ha aggiunto Kim, può influire su quanto dannoso sarà l’inquinamento risultante.“Abbiamo scoperto scientificamente che, quando il metallo brucia, non tutto si trasforma in ossido metallico,” ha detto Kim. “Una parte si trasforma in particelle metalliche e queste particelle non sembrano essere dannose per l’ambiente come gli ossidi. Quando cambiamo l’angolo di rientro di quei satelliti, possiamo fare in modo che più materiale si trasformi in particelle piuttosto che in ossidi.”In definitiva, devono essere inventati nuovi materiali che sostituiscano l’alluminio incriminato per consentire all’industria spaziale di espandersi come desidera, dice Kim. Altre soluzioni più ambiziose potrebbero risolvere il problema in futuro. Start-up e aziende visionarie in fase iniziale stanno valutando concetti per stazioni di riciclo orbitanti che riprocesserebbero i vecchi detriti in nuovi satelliti o satelliti in grado di sopravvivere al rientro atmosferico per essere rinnovati sulla Terra e rimandati nello spazio.Una cosa è certa: se l’industria spaziale vuole evitare di diventare il prossimo grande responsabile del danno ambientale, il suo futuro dovrà essere molto diverso da quello che attualmente immagina.

Tereza Pultarova

FONTE https://www.aerosociety.com/news/could-the-next-big-environmental-problem-come-from-space/

VEDI ANCHE

Rising Rocket Launches Could Derail Ozone Layer Recovery — Scientists Call for Urgent Action (Daily Galaxy) https://dailygalaxy.com/2025/09/rising-rocket-launches-derail-ozone-layer/

Settembre 2025

L’aumento dei lanci (da 97 nel 2019 a 258 nel 2024, verso 2.000 nel 2030) deposita inquinanti direttamente nella stratosfera, amplificando la deplezione ozonica con NOx e particelle metalliche; persistenza fino a 100 volte maggiore rispetto a emissioni terrestri.

Se volete essere aggiornati sulle ultime novità, iscrivetevi al CANALE TELEGRAM https://t.me/NogeoingegneriaNews

CHI POSSIEDE IL CIELO?

IMPORTANTE!: Il materiale presente in questo sito (ove non ci siano avvisi particolari) può essere copiato e redistribuito, purché venga citata la fonte. NoGeoingegneria non si assume alcuna responsabilità per gli articoli e il materiale ripubblicato.Questo blog non rappresenta una testata giornalistica in quanto viene aggiornato senza alcuna periodicità. Non può pertanto considerarsi un prodotto editoriale ai sensi della legge n. 62 del 7.03.2001.