L’universo può essere infinito, alcuni lo chiamano “il grande cielo”, e per noi rappresenta l’immensità. Ammirarlo la notte ci ha sempre dato più gioia che inquietudine. Certo qualcosa là dentro si nasconde; ci sono le comete, le nane bianche, le supernove, i misteriosi buchi neri e chissà quanto altro e un giorno forse una collisione supersonica ci manderà tutti all’aria… va bene, tutto questo ci può stare in un ordine di cose naturali più grandi di noi; ma che potremmo essere bombardati da rottami di vecchi razzi carichi di plutonio o assaliti da milioni di miliardi di schegge di satelliti meteo o per le comunicazioni, proprio non siamo abituati a pensarlo. Ma forse è bene che iniziamo a familiarizzarci con l’idea che è qualcosa di molto più probabile dell’asteroide misterioso. L’exosfera inizia quattrocento miglia al di sopra del livello del mare, nelle sue parti più estreme si sfilaccia nello spazio interplanetario. Solo l’anello più basso definito LEO (Low Earth Orbit) è lo spazio reale che scienziati e astronauti possono utilizzare. Dagli albori dell’era spaziale (cioè una cinquantina di anni fa) a oggi l’uomo ha lanciato, abbandonato e perso di tutto dentro LEO. Come sempre, qualcuno si era accorto che i conti non tornavano ma nessuno ha voluto ascoltarlo, e ora la pattumiera spaziale è un enorme problema planetario.
Milioni di rottami gravitano attorno alla terra. Potrebbero causare un disastro?
Tre uomini, un americano e due russi, stanno vivendo a bordo di una stazione aerospaziale che naviga attorno alla terra. Il direttore del centro aerospaziale della Nasa di Houston viene svegliato nel cuore della notte: la nave e il suo equipaggio sono in pericolo. Rischiano una collisione con un oggetto non identificato (UFO) che li farebbe evaporare all’istante. Viene avviata una conversazione privata con il comandante a bordo. C’è poco tempo, pochissimo, per tentare di salvarsi e per la verità c’è anche un appuntamento televisivo in programma perché come si dice “the show must go on!” Sembra il plot di un film (se mediocre o capolavoro dipenderebbe dalla regia) ma invece è tutto vero. Accadde il 16 luglio 2015 in un arco di tempo di quattro ore e mezza, quando un frammento, grande come un piatto, di un vetusto satellite meteo russo, che viaggiava alla velocità di trentunomila miglia all’ora, evitò l’ISS (International Space Station) di solo un miglio e mezzo. Una distanza che l’oggetto n. 36912 secondo il catalogo NORAD (quello dei manufatti, non dei corpi celesti) avrebbe potuto coprire in un battito di ciglia.
Gli uomini sulla terra ogni tanto si ricordano ancora di alzare lo sguardo al cielo stellato e magari si emozionano; ma sappiamo davvero a che cosa stiamo guardando? Sappiamo che cosa si nasconde lassù? Là dove si orbita a velocità supersonica?
Dal tempo del big bang al 1957 lo spazio era rimasto un luogo incontaminato. Nell’autunno di quell’anno, non poi così lontano, l’agenzia russa per la conquista dello spazio lanciò lo Sputnik, che divenne l’oggetto n.1 ed il suo razzo propulsivo l’oggetto n.2. Di lì a poco si aggiunse Vanguard 1 sparato dalla NASA. Il primo orbitò per tre mesi, fino a che non gli si scaricarono le batterie, poi collassò nell’atmosfera, il secondo durò qualche anno, ma nel 1964 si perse il contatto. Durante il periodo della guerra fredda sia lo Sputnik sia Vanguard 1, per le rispettive fazioni politiche, rappresentavano gli emblemi di un eroico futuro alle porte; dopo poco più di cinquant’anni sono i simboli della pattumiera spaziale che ci avvolge. Dal 1957 a oggi l’uomo ha lanciato nello spazio quasi dieci milioni di satelliti, di questi duecentosettantamila non sono più funzionanti e sono esplosi in rottami. Alla collettività la loro costruzione era costata miliardi di dollari, eppure già in origine si era valutato più semplice (e comodo) abbandonarli a fine carriera invece di preoccuparsi di un loro ritiro e smaltimento sostenibile. Alcuni come lo Sputnik si incendiano, altri come Vanguard 1 girano con il loro carico balistico per anni, decenni, chi può dire per quanto… E quando esplodono non è che la situazione sia risolta, anzi: di deflagrazione in deflagrazione si creano delle nebulose di bulloni, viti, manopole e centinaia di altri piccoli pezzi. Nello spazio “vuoto” un bullone di un centimetro che collida può liberare una forza esplosiva paragonabile ad una granata a mano. Lassù naviga anche una spider perfettamente funzionante della Tesla, pilotata da un manichino; ci sono capsule riempite delle ceneri di personaggi ricchi e famosi (sono i funerali organizzati da una pompa funebre un po’ sopra le righe, la Celestis) e se passate da quelle parti potreste assistere a quello che è stato definito uno degli spettacoli più affascinanti dello spazio: le deiezioni degli astronauti trasformate in luccicanti fiocchi di neve. Il catalogo NORAD riconosce solo i detriti più grandi, di almeno dieci cm, e ne conta circa ventisei miliardi che stanno orbitando attorno alla Terra, in realtà sono moltissimi di più: si pensa che possano essere un centinaio di milioni della dimensione di un millimetro, un centinaio di trilioni della frazione di un micron. In pratica noi viviamo sotto una corona di immondizia.
Le previsioni inascoltate di Don Kessler
Il problema era già stato evidenziato negli anni ’70 dallo scienziato Don Kessler che lo definì un “danno ambientale ad alta velocità”. Kessler, infatti, fu il primo a capire che i detriti di piccole dimensioni non erano da considerare trascurabili nei calcoli probabilistici di collisioni (cosa fatta dagli analisti che prepararono la prima missione Apollo), proprio per le velocità supersoniche a cui viaggiano. Infatti scontrandosi tra loro generano detriti sempre più piccoli, che formano nebulose sempre più massive, fino ad innestare un fenomeno a cascata inarrestabile, paragonabile a una tempesta di sabbia ad altissima potenza; secondo le previsioni di Kessler, nel tempo l’intero spazio potrebbe diventare inutilizzabile. Per quanto fosse considerato uno tra gli scienziati più brillanti e geniali, i suoi studi non solo non furono presi in seria considerazione ma in capo a qualche anno gli furono tagliati i fondi di ricerca; nell’ambiente le visioni da lui prospettate vennero etichettate come incubi e definiti la “sindrome di Kessler”. A metà degli anni ’70 Kessler fu chiamato a collaborare per lo studio di fattibilità di un ambizioso quanto avveniristico progetto per sfruttare l’energia solare. L’idea di Christopher Columbus Kraft, direttore del Centro spaziale Johnson, era di costruire gigantesce centrali e lanciarle in orbita allo scopo di raccogliere l’energia del sole in pacchetti di microonde, delle dimensioni di un fagiolo, che sarebbero state inviate sulla terra. C’era da capire eventuali effetti collaterali dei fagioli ad alta tensione sugli strati d’ozono, sugli uccelli in volo e sugli abitanti del pianeta. A Kessler poco interessava lo zapping che i fagioli di energia potevano fare tra l’atmosfera e la terra; per lui era l’occasione di tornare a studiare le rotte e le velocità dei rottami. Propose dunque uno studio sulla tenuta della stazione in orbita nel tempo. Nel 1976 scrisse una relazione interna ipotizzando tre scenari: uno conservatore, uno realistico e il peggiore dei casi. Nella seconda ipotesi, dal 2020 mantenere una centrale spaziale in orbita sarebbe diventato sempre più pericoloso tanto che non avrebbe potuto resistere a un impatto per più di dieci anni. Nel terzo caso l’effetto a cascata dei rottami nel 2020 sarebbe stato già in atto, quindi il pericolo di impatto per la stazione aumentava di dieci volte e in capo a due secoli tutti gli oggetti manufatti in orbita sarebbero stati trasformati in milioni di fragmenti di detriti. La visione di Kessler era di una terra avvolta in un denso anello come quello di Saturno, costituito di ferraglia e plastica.
Kraft respinse la relazione di Kessler definendola troppo teorica e fu invitato a mettere meglio a fuoco il suo studio. Incurante, Kessler, venuto a conoscenza che una stazione radar in North Dakota era stata ricalibrata e poteva essere molto più sensibile nell’individuare reperti sparsi nel cosmo, si recò sul luogo e riuscì a scoprire un grosso numero di rottami mai catalogati. Aggiornò così le proprie predizioni stabilendo che negli anni a venire il pericolo di collisioni sarebbe venuto principalmente dai rottami, non dagli asteroidi come si credeva. Dopo questo fatto, gli fu imposto di non dedicare più del dieci per cento del suo tempo lavorativo alla ricerca sulla pattumiera spaziale. Il capo dell’allora ufficio per gli effetti ambientali (Environmental Effects Office) del Centro Johnson disse: “ancora Kessler e i suoi dannati rottami!” Kessler non abbandonò le sue ricerche anzi ne divenne il primo attivista, cercando di lanciare l’allarme in diverse occasioni pubbliche. Quando iniziarono gli incidenti, si impegnò ancora di più nel tentativo di proteggere l’ambiente. Mise assieme una propria squadra di amici scienziati. Si spostavano sul pianeta affittando osservatori, ispezionando capsule spaziali e navicelle di ritorno che spesso portavano i segni evidenti di violente collisioni, e quando possibile ritiravano i rottami per eseguirvi analisi approfondite. Le tesi di Kessler diventavano sempre più una realtà. Durante un test ASAT (che non riuscirono ad impedire e di cui dirò fra poco) scoprirono che la combustione annerisce moltissimi frammenti e che dunque questi esistono ma non sono più visibili.
1978, iniziano gli incidenti e i test ASAT
L’incidente più grave fu l’esplosione nucleare causata da Kosmos 954, un satellite spia sovietico carico di oltre 60 libbre di uranio arricchito che cadde in una remota regione del nord ovest del Canada. Altri razzi esplosero sull’Atlantico, mentre l’esplosione della nave Skylab nel 1979 (era stata lanciata dalla NASA nel 1973) sull’Oceano Indiano infuocò il cielo e sparse polveri e frammenti fino nell’Outback australiano: nessuno rimase ferito ma scoppiarono i vetri degli edifici in alcune località. I test ASAT sono i panni sporchi della guerra fredda lasciati nello spazio. Navicelle che, una volta giunte in prossimità di propri satelliti presi come obiettivo, si autoesplodevano, per mettere alla prova come sarebbe stato con i satelliti nemici. Questa pratica ha centuplicato il parco rottami e in diverse occasioni causato disastri ambientali (di cui probabilmente sappiamo poco), lasciando cadere nell’atmosfera materiali tossici e radioattivi ovunque. La caduta del muro di Berlino e il collasso del sistema sovietico negli anni ’90 permise una frenata ai test, ma nel 2007 si fece avanti un nuovo contendente della supremazia spaziale. A sorpresa la Cina fece un test ASAT sparando un missile su un satellite meteo. Nel 2009 quattrocentonovanta miglia a nord della penisola Taymyr in Siberia, avvenne un tremendo impatto tra un vetusto satellite russo e uno della compagnia statunitense Iridium per le comunicazioni. Pennacchi di schegge infuocate avvolsero il globo come nastri. Sommandoli ai rottami prodotti dal test cinese, questa nuova collisione ha aggiunto 6.000 oggetti al catalogo NORAD.
La situazione oggi
Una nuova era spaziale si sta aprendo; le parole chiave sono “imprevedibilità” e “caos” delle collisioni tra rottami; questo fatto porta una serie di pericoli e nuove sfide da affrontare.
Un rapporto redatto dalla NASA nel 2018 informa che più della metà degli oggetti osservati in cielo non solo che rottami e i continui urti sono la loro principale fonte di creazione.
Gli scienziati, finalmente, concordano che è necessario impostare al più presto un programma internazionale di “stop all’abbandono di satelliti e rispettivi razzi” (che invece, in mancanza di normative, continuano ad essere lanciati come vuoti a perdere). Alcuni centri sono impegnati nel monitoraggio degli aggregati più corposi. Si vorrebbe riuscire a recuperare i pezzi più grossi; si calcola che per impedire una situazione irrimediabile (la tempesta perenne di Kessler) dovremmo rimuovere almeno cinque grossi rottami all’anno. Ma … manca la tecnologia! Negli ultimi anni diversi centri spaziali hanno cercato di collaborare tra loro, con la mediazione economica dell’agenzia spaziale europea e della NASA, costruendo prototipi di satelliti dotati di arpioni, reti e pinze spaziali. I test eseguiti a terra danno speranza ma, una volta saliti in cielo, gli unici due tentati (uno di matrice inglese e l’altro giapponese) sono stati un fallimento. La prima sfida era trovare il modo di lanciarli dall’ISS senza correre il rischio di distruggere la stazione stessa, poi c’era il problema di come rispedire a terra l’eventuale carico (problema rimasto irrisolto) e finalmente quando si è deciso di limitare il test alla strumentazione (vederla almeno in azione nello spazio vuoto) questa si è imballata e autodistrutta vanificando in un nanosecondo sforzi e milioni di dollari… Ma, per ironia della sorte, nel caso in cui la tecnologia fosse pronta bisognerebbe superare uno scarto legale perché i satelliti, anche se a brandelli, sono proprietà private e pertanto intoccabili. E non per ultimi ci sono i problemi delle interferenze radio con le varie attività comuni a terra. Per gli scienziati risolvere il problema della pattumiera spaziale è davvero qualcosa di molto difficile se non impossibile.
E nello stesso tempo, di minuto in minute, diventa sempre più cruciale perché lo spazio si fa più affollato. Immaginate se tutti i relitti e i loro pezzi affondati dalla preistoria ad oggi navigassero sui mari della terra. Ma pur in questa situazione congestionata e senza autentiche soluzioni si prevede che nei prossimi dieci anni verranno lanciati cinquecentomila nuovi satelliti. Ho riletto il numero più volte… se non ha sbagliato il giornalista, è proprio questa cifra esorbitante. Persino la parte più bassa di LEO, dove naviga la ISS perché considerato lo “spazio più sicuro”, si fa più incandescente e pericoloso per tutti. Solo lo scorso anno poco sopra Pittsburgh un telescopio dismesso ha mancato di soli quindici metri un missile militare vagante mentre un vetusto missile cinese ha rischiato di cadere su Central Park.
Conclusioni
La previsione di Kessler si fa più vicina ma gli investimenti milionari vogliono andare solo in una direzione, accecati dai profitti e dal controllo planetario. Eppure questa pattumiera rotante sopra le nostre teste potrebbe far collassare l’intero sistema di comunicazioni, il servizio di monitoraggio meteo, gli studi climatici e pandemici e ogni possibile sviluppo di tecnologia rivolta allo spazio, e soprattutto, come già ammoniva Kessler negli anni ’70: “non si sa dove e non si sa quando, ma prima o poi una catastrofe di dimensioni apocalittiche ci sarà”.
Alla fine permettemi un pensiero: per ogni disastro evitato dobbiamo ancora alzare umili gli occhi al cielo e forse ringraziare Dio.
