Detriti spaziali: siamo sull’orlo di una crisi orbitale?

L’affollamento orbitale: una sfida crescente

Il problema dei detriti spaziali si pone con sempre maggiore urgenza nel contesto attuale dell’economia spaziale. Si stima che nello spazio orbitale vi siano circa 130 milioni di frammenti con dimensioni comprese tra 1 millimetro e 1 centimetro, un milione di detriti tra 1 e 10 centimetri, e oltre 36.500 oggetti di dimensioni superiori ai 10 centimetri. Questi oggetti, definiti come manufatti umani non più funzionanti, rappresentano un serio pericolo per le infrastrutture spaziali operative e per le future missioni.

La velocità elevatissima a cui viaggiano questi detriti, circa 28.000 chilometri orari, amplifica notevolmente il rischio di collisioni catastrofiche. A titolo di esempio, la International Space Station, una struttura fondamentale per la ricerca e la cooperazione internazionale nello spazio, ha dovuto effettuare ben 32 manovre correttive dal 1999 per evitare impatti con detriti, con costi significativi per ogni operazione.

Il Space Environment Report 2023 dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) evidenzia come l’ambiente orbitale terrestre sia una risorsa limitata, e come il numero di satelliti lanciati nel 2022 abbia superato ogni record precedente. A ciò si aggiunge il fatto che un numero insufficiente di satelliti viene rimosso dalle orbite al termine del loro ciclo di vita, contribuendo ad affollare ulteriormente lo spazio e aumentando il rischio di frammentazioni e collisioni, un fenomeno noto come “Sindrome di Kessler“.

Le conseguenze economiche di tale scenario sono tutt’altro che trascurabili. Si stima che i danni causati dai detriti spaziali potrebbero costare all’industria spaziale circa 1 miliardo di dollari all’anno entro il 2030. Questi costi includono la perdita di satelliti, la necessità di manovre di evitamento, e la riduzione della vita operativa delle risorse spaziali. Inoltre, il problema dei detriti spaziali non riguarda solamente i danni materiali, ma anche l’ostacolo al libero accesso e all’esplorazione dello spazio, limitando le attività scientifiche e commerciali.

La situazione è resa ancora più complessa dall’aumento previsto del numero di satelliti in orbita, che si stima passerà dagli attuali 9.000 a oltre 60.000 entro il 2030. Questo incremento esponenziale accresce ulteriormente il rischio di collisioni e la necessità di strategie efficaci per la gestione e la rimozione dei detriti. Anche la caduta incontrollata di oggetti spaziali sulla Terra rappresenta un rischio da non sottovalutare, con potenziali conseguenze ambientali e pericoli per le aree marine, come dimostra l’utilizzo del “Point Nemo” nell’Oceano Pacifico come “cimitero spaziale”.

Tecnologie e soluzioni per la rimozione dei detriti

Per affrontare il problema dei detriti spaziali, sono state proposte diverse tecnologie e soluzioni, che si dividono principalmente in due categorie: la rimozione attiva dei detriti (ADR) e la mitigazione. La rimozione attiva prevede l’utilizzo di veicoli spaziali robotici progettati per catturare e rimuovere i detriti più pericolosi dall’orbita terrestre. Questo approccio include diverse tecniche, come l’utilizzo di bracci robotici, reti, arpioni, o persino fasci laser per spingere i detriti verso l’atmosfera, dove si disintegrano.

Un esempio di missione ADR è quella promossa dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA), denominata e. Deorbit, che mira a sviluppare e testare tecnologie per la cattura e la rimozione di detriti di grandi dimensioni. Altre iniziative includono il programma Commercial Removal of Debris Demonstration (Crd2) della Jaxa, l’agenzia spaziale giapponese.

Un’altra soluzione promettente è il riciclo orbitale, che prevede la cattura e il riutilizzo dei detriti spaziali come risorse preziose. Aziende come Astroscale stanno sviluppando tecnologie per estrarre materiali come metalli preziosi e combustibili spaziali dai detriti, trasformandoli in nuove risorse per le attività spaziali.

Oltre alle tecnologie di rimozione, è fondamentale adottare misure di mitigazione per prevenire la creazione di nuovi detriti. Queste misure includono la progettazione di satelliti che possano essere deorbitati in modo sicuro al termine della loro vita operativa, la passivazione dei satelliti per evitare esplosioni accidentali, e la riduzione del rilascio di detriti durante le operazioni spaziali.

D-Orbit, un’azienda italiana all’avanguardia nel settore della logistica spaziale, sta sviluppando soluzioni innovative per affrontare il problema dei detriti. Secondo Stefano Antonetti, VP Business Development di D-Orbit, la prossima generazione di veicoli per l’in-orbit servicing avrà la capacità di agganciare satelliti non più operativi o danneggiati, rimuoverli dalle orbite operative e, in alcuni casi, causarne il rientro atmosferico sicuro e controllato.

Lo sviluppo di queste tecnologie e soluzioni richiede investimenti significativi in ricerca e sviluppo, nonché la collaborazione tra governi, aziende e organizzazioni internazionali. Tuttavia, il potenziale beneficio per la sicurezza e la sostenibilità delle attività spaziali giustifica ampiamente questi sforzi.

Il quadro normativo internazionale: una sfida complessa

La gestione dei detriti spaziali è complicata da un quadro normativo internazionale frammentato e spesso inadeguato. L’articolo 8 del Trattato sullo spazio extra-atmosferico del 1967 stabilisce che lo Stato di registrazione mantiene la giurisdizione e il controllo sugli oggetti spaziali lanciati, anche se diventano detriti. Questo principio rende difficile la rimozione dei detriti da parte di altri Stati, in quanto richiede il consenso dello Stato di registrazione, aprendo la strada a potenziali dispute legali e ostacoli burocratici.

La Convenzione sulla responsabilità per danni causati da oggetti spaziali del 1972 prevede un regime di responsabilità assoluta per i danni causati sulla superficie terrestre e un regime di responsabilità colposa per i danni causati nello spazio. Tuttavia, l’applicazione di questa convenzione ai detriti spaziali è ancora oggetto di dibattito, in quanto non è chiaro se i detriti rientrino nella definizione di “oggetti spaziali”.

Le Space Debris Mitigation Guidelines elaborate dall’UNCOPUOS (United Nations Committee on Peaceful Uses of Outer Space) forniscono indicazioni non vincolanti per la mitigazione dei detriti, ma la loro implementazione è ancora insufficiente. Queste linee guida raccomandano misure come la limitazione dei detriti rilasciati durante le normali operazioni, la minimizzazione della rottura di oggetti spaziali, e la limitazione della presenza a lungo termine di oggetti spaziali nelle fasce orbitali.
L’Unione Europea sta focalizzando i suoi sforzi sul problema dei detriti con un’iniziativa diplomatica denominata Safety, Security and Sustainability of Outer Space, intrapresa nel 2019. Inoltre, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha prodotto nel Novembre 2023 il documento denominato “Zero Debris Charter“, con l’ambizioso programma di contrastare radicalmente tale fenomeno entro il 2030.

La complessità del quadro normativo internazionale richiede un approccio multilaterale e una maggiore cooperazione tra gli Stati. È necessario sviluppare un regime giuridico sui generis in materia di detriti spaziali, che tenga conto delle specificità del settore e delle esigenze di tutti gli attori coinvolti. Questo regime dovrebbe affrontare questioni come la responsabilità per i danni causati dai detriti, il diritto a rimuoverli e gli eventuali indennizzi, la titolarità di tali beni, e il meccanismo di risoluzione delle controversie.

La creazione di un quadro normativo chiaro e coerente è fondamentale per promuovere la sostenibilità a lungo termine delle attività spaziali e per garantire la sicurezza delle infrastrutture spaziali operative.

Investimenti e opportunità di mercato

Nonostante le sfide tecnologiche e normative, il mercato della rimozione dei detriti spaziali è in crescita e offre opportunità significative per le aziende innovative. Si prevede che il mercato globale per le tecnologie di mitigazione dei detriti spaziali raggiungerà i 3,3 miliardi di dollari entro il 2030, includendo servizi come la rimozione attiva dei detriti, il riciclo orbitale, e lo sviluppo di tecnologie di tracciamento e monitoraggio avanzate.

Gli investimenti nel settore spaziale sono in aumento, con una crescente partecipazione di venture capital, finanziamenti pubblici e iniziative private. Questo interesse è guidato dalla consapevolezza crescente dell’importanza strategica dello spazio e dal potenziale commerciale delle attività spaziali.

L’Italia, con il suo forte impegno nel settore spaziale, gioca un ruolo attivo in questo scenario. Il paese vanta una filiera completa e un ecosistema di startup innovative, tra cui ARCA Dynamics, specializzata nel monitoraggio e nella rimozione dei detriti spaziali. I finanziamenti pubblici per il settore spaziale ammontano a oltre 7 miliardi di euro per il periodo 2023-2027, un segnale dell’importanza strategica attribuita a questo settore.

D-Orbit, azienda italiana pioniera nella logistica spaziale, sta attirando investimenti significativi e sta sviluppando soluzioni innovative per affrontare il problema dei detriti. L’azienda, nata dall’intuizione di fornire una soluzione logistica per la rivoluzione dei piccoli satelliti, punta sull’economia circolare e sulla sostenibilità per garantire un futuro più sicuro nello spazio.

Tuttavia, gli investitori devono essere consapevoli dei rischi associati al settore della rimozione dei detriti spaziali. Le tecnologie sono ancora in fase di sviluppo, il quadro normativo è incerto e la concorrenza è in aumento. È fondamentale valutare attentamente i rischi e le opportunità, puntando su aziende con tecnologie solide, modelli di business sostenibili, e una profonda conoscenza del quadro legale e normativo.

Nonostante questi rischi, il potenziale di crescita del mercato della rimozione dei detriti spaziali è elevato, e le aziende che sapranno affrontare le sfide tecnologiche e normative potranno ottenere un vantaggio competitivo significativo.

Un futuro sostenibile nello spazio: la responsabilità collettiva

La rimozione dei detriti spaziali si configura come una necessità impellente per garantire un futuro sostenibile nello spazio. La crescente affollamento orbitale rappresenta una minaccia concreta per le attività spaziali, con potenziali conseguenze economiche e ambientali significative.

Affrontare questa sfida richiede un approccio olistico, che combini lo sviluppo di tecnologie innovative, la creazione di un quadro normativo internazionale chiaro e coerente, e investimenti significativi in ricerca e sviluppo. È fondamentale che governi, aziende e organizzazioni internazionali collaborino per promuovere la sostenibilità a lungo termine delle attività spaziali e per garantire la sicurezza delle infrastrutture spaziali operative.

Come sottolinea Stefano Antonetti, “le principali sfide per la space economy sono la gestione dei detriti spaziali, la regolamentazione e la governance, e un modello di sviluppo equo e inclusivo”. Affrontare queste sfide richiederà un impegno congiunto e una visione condivisa per un futuro sostenibile nello spazio.

Solo attraverso un approccio responsabile e collaborativo sarà possibile trasformare questa sfida in un’opportunità reale e contribuire a un futuro più sicuro e sostenibile nello spazio.

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Amici appassionati di spazio, il tema dei detriti spaziali ci tocca da vicino. Se la Space Economy è l’insieme delle attività economiche legate allo spazio, la gestione dei detriti diventa un elemento chiave per la sua stessa sopravvivenza. Una nozione avanzata è che la Space Sustainability non è solo un obbligo etico, ma un vero e proprio vantaggio competitivo per le aziende del settore.

Riflettiamo un attimo: cosa possiamo fare noi, nel nostro piccolo, per contribuire a un futuro più pulito nello spazio? Forse sostenere le aziende che si impegnano in pratiche sostenibili, o semplicemente diffondere la consapevolezza sull’importanza di questo problema. Ogni piccolo gesto può fare la differenza.