Scandalo: la space economy sta danneggiando il clima?

Nel contesto attuale, caratterizzato da una crescente consapevolezza delle sfide ambientali globali, la space economy emerge come un settore cruciale, seppur con un ruolo controverso. Da un lato, le tecnologie spaziali offrono strumenti essenziali per monitorare e mitigare gli effetti del cambiamento climatico; dall’altro, le attività spaziali stesse contribuiscono all’inquinamento e alla produzione di detriti orbitanti. È imperativo, pertanto, analizzare attentamente questo rapporto ambivalente per garantire uno sviluppo sostenibile del settore spaziale.

Monitoraggio satellitare e cambiamento climatico

I satelliti di osservazione terrestre rappresentano un elemento fondamentale nell’analisi e nella comprensione del cambiamento climatico. Grazie ai loro sensori avanzati, essi forniscono dati essenziali su una vasta gamma di indicatori ambientali, consentendo un monitoraggio globale e continuo. Tra le principali applicazioni del monitoraggio satellitare, spiccano la misurazione delle emissioni di gas serra, l’osservazione della deforestazione, e il controllo dello scioglimento dei ghiacciai e dell’innalzamento del livello del mare.

In particolare, programmi come Copernicus, promosso dall’Unione Europea, si avvalgono di satelliti come i Sentinel per monitorare la concentrazione di anidride carbonica (CO2) e metano (CH4) nell’atmosfera. Questi dati sono cruciali per quantificare le emissioni provenienti da diverse fonti, valutare l’efficacia degli accordi internazionali e individuare le aree più critiche. L’osservazione satellitare della deforestazione, resa possibile da immagini ad alta risoluzione, permette di monitorare la conversione delle foreste in terreni agricoli o aree urbane, cambiamenti che hanno un impatto significativo sul ciclo del carbonio e sulla biodiversità. Allo stesso modo, il monitoraggio dello scioglimento dei ghiacciai e dell’innalzamento del livello del mare, effettuato tramite altimetri satellitari, fornisce indicazioni preziose sul tasso di scioglimento delle calotte polari e sull’innalzamento del livello degli oceani.

La capacità di raccogliere dati su vasta scala e in modo continuo rende i satelliti strumenti insostituibili per lo studio del sistema climatico terrestre e per la definizione di politiche ambientali efficaci. L’accuratezza e la tempestività delle informazioni fornite dai satelliti consentono di intervenire in modo mirato e di valutare l’impatto delle azioni intraprese.

Dal 2012, e-GEOS è leader del consorzio industriale che eroga continuativamente il servizio Copernicus EMS Rapid Mapping della Commissione Europea. Questo servizio supporta le protezioni civili a livello europeo e mondiale in caso di eventi catastrofici naturali o di altra natura, come le crisi umanitarie. Quando si riceve una richiesta, la prima azione consiste nel capire cosa sta succedendo sul campo, individuare il primo satellite in grado di acquisire un’immagine disponibile e ricostruire immediatamente il dettaglio della situazione preesistente all’evento, grazie all’utilizzo delle immagini satellitari d’archivio. Questo permette di analizzare l’impatto non solo sulle infrastrutture e sulle zone urbane, ma anche sull’agricoltura. In coordinamento con gli altri siti di produzione del Consorzio Rapid Mapping, vengono fornite il più presto possibile, in modalità 24/7, le informazioni sulle aree colpite ricavate dai dati satellitari.

All’interno del programma Copernicus ci sono due servizi che seguono le diverse fasi di un’emergenza: Copernicus EMS Rapid Mapping, dedicato al supporto delle emergenze, che consente in tempi molto brevi di fornire mappe delle zone colpite dall’evento (aree alluvionate, incendiate, edifici danneggiati o distrutti), e Copernicus EMS Risk & Recovery, dedicato ad analisi di rischio molto utili per la prevenzione e la pianificazione di interventi che consentono di mitigare gli effetti di eventi naturali, o di seguire le fasi di ricostruzione a valle di un disastro. La piattaforma Mapcy di e-GEOS, nata dalla lunga esperienza nell’erogazione del servizio Copernicus EMS Rapid Mapping, consente ai clienti di accedere in modo semplice e veloce ai dati di interesse prima, durante e immediatamente dopo l’evento, fino a seguirne le fasi di recovery, se necessario.

I servizi erogati sulla piattaforma Mapcy non sono utilizzati solo dalle protezioni civili ma da molte tipologie di clienti tra cui, in particolare, le assicurazioni, che negli ultimi anni hanno sviluppato nuovi prodotti dedicati alle calamità naturali. I dati satellitari integrati alla modellistica consentono di realizzare analisi di rischio, fondamentali per una conoscenza adeguata del bene che si sta assicurando, o conoscerne lo stato a seguito di un evento prima ancora di aver fatto un sopralluogo, avendo quindi una prima stima dei danni e degli eventuali risarcimenti, fino a seguirne le fasi di ricostruzione. Oltre alle assicurazioni ci sono anche agenzie internazionali che utilizzano i dati satellitari per prendere decisioni come, ad esempio, gli investimenti a supporto della popolazione su aree vulnerabili.

Mitigazione del cambiamento climatico: tecnologie spaziali

Oltre al monitoraggio, la space economy offre potenziali soluzioni per mitigare il cambiamento climatico, sebbene molte di queste siano ancora in fase di sviluppo e presentino sfide considerevoli. Tra le tecnologie più promettenti, spiccano l’energia solare spaziale e la geoingegneria spaziale.

L’energia solare spaziale consiste nella raccolta di energia solare nello spazio, dove l’irradiazione è costante e non influenzata dalle condizioni atmosferiche, e nella sua trasmissione a terra tramite microonde o laser. Questo approccio presenta il vantaggio di poter generare energia pulita in modo continuo, senza le interruzioni dovute alle condizioni meteorologiche. Tuttavia, le sfide tecniche ed economiche sono enormi, poiché richiedono la costruzione e il mantenimento di infrastrutture spaziali di grandi dimensioni, con costi elevati e potenziali impatti ambientali significativi. L’efficienza della trasmissione di energia a terra e la gestione dei rischi associati all’utilizzo di microonde o laser rappresentano ulteriori ostacoli da superare.

La geoingegneria spaziale comprende una serie di proposte volte a modificare il bilancio energetico della Terra, ad esempio tramite l’iniezione di aerosol stratosferici per riflettere la luce solare. Questa tecnologia potrebbe contribuire a ridurre il riscaldamento globale, ma presenta rischi significativi e incertezze sugli effetti collaterali. La modifica artificiale del clima potrebbe avere conseguenze imprevedibili sugli ecosistemi e sui modelli meteorologici, con potenziali impatti negativi su agricoltura, risorse idriche e biodiversità. La geoingegneria spaziale solleva, inoltre, importanti questioni etiche e politiche, poiché la sua implementazione richiederebbe un consenso internazionale e una valutazione approfondita dei rischi.

Considerando che gli impatti del cambiamento climatico colpiscono tutti indistintamente, la geoingegneria spaziale non può essere valutata da un’unica entità. Questo processo è di cruciale importanza per la creazione di meccanismi di governance globale robusti ed efficaci.

Le tecnologie per la mitigazione del cambiamento climatico mostrano grandi promesse per il futuro, ma hanno bisogno di ulteriori studi e valutazioni a livello globale.

Impatto ambientale delle attività spaziali

Nonostante il potenziale contributo al monitoraggio e alla mitigazione del cambiamento climatico, le attività spaziali hanno un impatto ambientale che non può essere sottovalutato. Le emissioni dei razzi, i detriti spaziali e l’inquinamento luminoso e acustico rappresentano alcune delle principali criticità da affrontare.

Le emissioni dei razzi rilasciano gas serra e altre sostanze inquinanti direttamente nell’atmosfera, contribuendo all’inquinamento atmosferico e potenzialmente danneggiando lo strato di ozono. Sebbene il contributo in termini di CO2 sia minimo rispetto ad altri settori, la tendenza è quella di sviluppare propellenti più “puliti”. I razzi a combustibile solido, ad esempio, rilasciano composti di carbonio, cloruro di idrogeno e allumina, mentre i razzi a combustibile liquido con RP-1 (cherosene liquefatto) producono CO2 e CO. I razzi criogenici (ossigeno e idrogeno liquidi) producono principalmente acqua, ma il vapore acqueo ad alta quota può agire come gas serra. L’uso di metano (methalox) come propellente è promettente, ma produce comunque CO e CO2. Dal 1957, anno del lancio dello Sputnik, sono stati effettuati più di 6.000 lanci. Questi hanno rilasciato nell’atmosfera superiore circa 5.500 tonnellate di fuliggine, particelle di ossido di alluminio e altri inquinanti. Queste sostanze possono rimanere nella stratosfera per anni, contribuendo al riscaldamento globale e alla distruzione dell’ozono.

I detriti spaziali, costituiti da satelliti in disuso, frammenti di razzi e altri oggetti abbandonati in orbita, rappresentano un pericolo crescente per le missioni spaziali attive. La proliferazione di detriti aumenta il rischio di collisioni, che possono generare nuovi detriti e innescare una reazione a catena incontrollabile, nota come sindrome di Kessler. Si stima che nello spazio orbitino più di 34.000 oggetti di dimensioni superiori a 10 centimetri, 900.000 oggetti tra 1 e 10 centimetri e 128 milioni di detriti inferiori a 1 centimetro. La rimozione dei detriti spaziali è una sfida complessa, che richiede lo sviluppo di tecnologie innovative e la definizione di accordi internazionali per la loro gestione.

L’inquinamento luminoso, causato dai satelliti artificiali che riflettono la luce solare, interferisce con l’osservazione astronomica e altera l’ecosistema notturno. L’inquinamento acustico, generato dai lanci di razzi, può avere effetti negativi sulla fauna locale, disturbando gli animali e alterando i loro comportamenti.

Per affrontare queste sfide, è necessario adottare un approccio olistico che tenga conto dell’intero ciclo di vita delle attività spaziali, dalla progettazione dei satelliti alla gestione dei detriti, promuovendo l’innovazione tecnologica e la collaborazione internazionale.

Verso una space economy più responsabile

Per garantire che la space economy contribuisca positivamente alla lotta contro il cambiamento climatico, è necessario adottare misure concrete per ridurre l’impatto ambientale delle attività spaziali. Lo sviluppo di razzi più ecologici, la rimozione attiva dei detriti spaziali e la regolamentazione internazionale rappresentano alcune delle principali aree di intervento.

Lo sviluppo di razzi più ecologici prevede la ricerca e l’utilizzo di propellenti alternativi, come biocarburanti o sistemi di propulsione elettrica, che riducano significativamente le emissioni di gas serra. L’azienda D-Orbit sta sviluppando attività commerciali riguardo ai detriti, nonché soluzioni di propulsione per i satelliti e i servizi in orbita, puntando a garantire un accesso sicuro e sostenibile allo spazio. È fondamentale, inoltre, ottimizzare il ciclo di vita dei razzi, promuovendo il riutilizzo dei componenti e riducendo gli sprechi. Anche la società ravennate Wasp è al lavoro per la creazione di basi lunari stampate in 3D, sfruttando risorse locali per ridurre l’impatto ambientale dei trasporti.

La rimozione attiva dei detriti spaziali è essenziale per garantire la sicurezza delle operazioni spaziali e prevenire la creazione di nuovi detriti. Diverse tecnologie sono in fase di sviluppo, tra cui reti, arpioni, laser, nastri elettrostatici e schiume espanse. L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha acquistato la prima missione al mondo per la rimozione di detriti, dimostrando l’impegno delle istituzioni nella ricerca di soluzioni concrete. Il progetto RemoveDEBRIS, ad esempio, ha testato con successo l’utilizzo di reti e arpioni per catturare i detriti e trascinarli nell’atmosfera per la distruzione.

La regolamentazione internazionale è cruciale per limitare l’inquinamento spaziale e promuovere pratiche sostenibili nello sviluppo e nell’utilizzo delle tecnologie spaziali. La FCC (Federal Communications Commission) degli Stati Uniti ha stabilito regole per la mitigazione dei detriti spaziali, ma è necessario un accordo globale per garantire che tutti gli operatori spaziali seguano standard elevati. L’Osservatorio Space economy del Politecnico di Milano ha studiato l’adozione di applicazioni satellitari per la sostenibilità, analizzando in particolare il contributo dell’Osservazione della Terra, della Navigazione e della Comunicazione ai diversi SDG (Sustainable Development Goals). Ne è emerso come l’Osservazione della Terra può avere un impatto diretto su 10 SDG e indiretto su altri 6, la Navigazione un impatto diretto su 6 SDG e indiretto su altri 9, la Comunicazione un impatto diretto su 4 SDG e indiretto su altri 11.

Un invito alla riflessione: Oltre l’orizzonte della space economy

Nell’esplorare le intricate dinamiche tra cambiamento climatico e space economy, emerge con forza la necessità di un approccio che integri responsabilità ambientale e progresso tecnologico. La space economy, pur offrendo strumenti cruciali per il monitoraggio e la mitigazione dei cambiamenti climatici, deve affrontare le sfide poste dal suo impatto ambientale. Ridurre le emissioni dei lanci, gestire i detriti spaziali e promuovere pratiche sostenibili sono passi essenziali per garantire un futuro in cui lo spazio diventi un alleato nella lotta contro il riscaldamento globale, anziché una fonte di ulteriori problemi.

In termini di nozioni base di space economy, è importante comprendere il concetto di esternalità. Le attività spaziali generano esternalità negative, come l’inquinamento e la produzione di detriti, i cui costi non sono interamente internalizzati dagli operatori spaziali. Questo porta a una sovraproduzione di tali attività e a una sottovalutazione dei loro impatti ambientali. Una possibile soluzione è l’introduzione di meccanismi di internalizzazione dei costi, come tasse o permessi negoziabili, che incentivino gli operatori a ridurre l’impatto ambientale delle loro attività.

A un livello più avanzato, si può considerare il concetto di beni pubblici globali. L’atmosfera terrestre e lo spazio orbitale sono beni pubblici globali, cioè risorse non escludibili e non rivali, il cui utilizzo da parte di un individuo influisce sul benessere di tutti gli altri. La gestione di questi beni richiede la cooperazione internazionale e la definizione di regole che ne garantiscano l’uso sostenibile. La space economy deve essere vista come un’opportunità per promuovere lo sviluppo sostenibile e la cooperazione internazionale, anziché come una corsa allo sfruttamento delle risorse spaziali senza riguardo per le conseguenze ambientali.

Ti invito, caro lettore, a considerare il ruolo che ciascuno di noi può avere nel promuovere una space economy più responsabile. Informandoci, sostenendo iniziative sostenibili e chiedendo conto alle istituzioni e alle aziende, possiamo contribuire a creare un futuro in cui lo spazio sia un motore di progresso e prosperità per tutta l’umanità, nel rispetto del nostro pianeta.