Come risolvere il problema della spazzatura spaziale

La spazzatura spaziale è composta principalmente da satelliti in disuso, pannelli solari, razzi, parti di navicelle, utensili andati perduti durante le missioni spaziali e anche semplici scaglie di vernice. Questi rifiuti spaziali intasano sempre di più l’orbita terrestre e se non verranno eliminati aumenteranno sempre di più i rischi di eventuali collisioni.
La maggior parte dei rottami si trovano in orbita bassa, vicini alla Terra e spesso, entro un tempo relativamente breve, bruciano nella nostra atmosfera. Altri invece, troppo distanti per rientrare sulla Terra, possono restare in orbita per moltissimi anni (anche secoli).
Ad oggi, la massa di questi detriti Spaziali ammonta a circa 8000 tonnellate, un dato che certamente fa discutere. Purtroppo, la spazzatura aumenterà con il lancio di nuovi satelliti nello spazio che già ne ospita circa 20 mila. Ovviamente i detriti non sono tutti uguali, alcuni hanno dimensioni superiori ai 10 cm ed è possibile intercettarli. Altri hanno dimensioni inferiori e questo comporta un aumento delle difficoltà nel rilevarli.
I detriti abbandonati in orbita sono un pericolo per i satelliti e per gli eventuali astronauti in quanto si spostano ad una velocità che li rende dei veri e propri proiettili vaganti. Esistono diverse possibili soluzioni per ripulire l’orbita, una è quella di recuperare i satelliti controllandone il rientro atmosferico, altre sono state proposte dall’ESA in due diversi progetti: il primo prevede l’utilizzo di un robot e un satellite che, simulando la rotazione del detrito da recuperare, lo agganciano per mezzo di due braccia meccaniche e lo riportano a Terra. Il secondo prevede l’aggancio di grandi detriti spaziali mediante una rete che viene lanciata verso l’oggetto da catturare.
Secondo un nuovo studio, la maniera migliore per risolvere definitivamente il problema “spazzatura spaziale” non è quello di catturare detriti o deorbitare i vecchi satelliti, bensì un accordo internazionale che addebiti agli operatori “diritti di uso orbitale” per ogni satellite posizionato in orbita.
Matthew Burgess, membro del CIRES ha spiegato che una tassa sull’utilizzo di un’orbita aumenterebbero il valore a lungo termine dell’industria spaziale, riducendo in futuro il rischio di collisione, una tassa annuale che sale a circa  235.000 dollari per satellite quadruplicherebbe il valore dell’industria satellitare entro il 2040, hanno concluso Burges e i suoi colleghi in un documento pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences.
“Lo spazio è una risorsa comune, ma le aziende non tengono conto del costo che i loro satelliti impongono agli altri operatori“, ha affermato Burgess, che è anche assistente professore di studi ambientali e membro di facoltà affiliato in Economia all’Università del Colorado Boulder. “Abbiamo bisogno di una politica che consenta agli operatori satellitari di considerare direttamente i costi che i loro lanci impongono ad altri operatori“.
Attualmente, circa 20.000 tra satelliti e detriti spaziali, affollano l’orbita terrestre bassa.
Ogni operatore lancia sempre più satelliti fino a quando il rischio di collisione non è uguale al valore del satellite in orbita. Akhil Rao, assistente professore di economia al Middlebury College e autore principale del documento ritiene che le soluzioni tecnologiche non risolveranno il problema dei detriti spaziali perché non sono incentivanti.
Ad esempio, la rimozione dei detriti spaziali potrebbe motivare gli operatori a lanciare più satelliti affollando ulteriormente l’orbita bassa, aumentando il rischio di collisione e aumentando i costi. “Questo è un problema di incentivazione più che un problema di ingegneria. La chiave è ottenere gli incentivi giusti“, ha affermato Rao.
Rao e i suoi colleghi hanno scoperto un approccio migliore al problema dei detriti spaziali, imporre una tassa sui satelliti in orbita. “Non è la stessa cosa di una tassa di lancio“, ha detto Rao, “le tasse di lancio da sole non possono indurre gli operatori a deorbitare i propri satelliti quando necessario, e non è il lancio ma il satellite in orbita che causa il danno“.
Le tariffe per l’uso orbitale potrebbero essere tariffe dirette o permessi negoziabili e potrebbero essere specifiche dell’orbita, poiché i satelliti in orbite diverse producono rischi di collisione diversi. La tassa per ogni satellite lanciato terrebbe conto dei costi necessari a mettere in orbita un altro satellite, compresi i costi attuali e futuri previsti per il rischio di collisione aggiuntivo e la produzione di detriti spaziali: i costi che attualmente gli operatori non tengono in conto nei loro lanci. “Nel nostro modello, ciò che conta è che gli operatori satellitari paghino il costo del rischio di collisione imposto ad altri operatori“, ha affermato Daniel Kaffine, professore di economia e collega RASEI all’Università del Colorado Boulder e coautore del documento.
Utilizzando questo tipo di approccio, basato su un canone orbitale, i ricercatori hanno scoperto che dovrebbero partecipare circa una dozzina di paesi che lanciano satelliti sui loro veicoli e più di 30 proprietari di satelliti.
Inoltre, ogni paese dovrebbe addebitare la stessa tariffa per unità di rischio di collisione per ciascun satellite che va in orbita, sebbene ogni paese possa incassare entrate separatamente. I paesi utilizzano già approcci simili nelle imposte sul carbonio e nella gestione della pesca.
In questo studio, Rao e i suoi colleghi hanno confrontato le tasse sull’uso orbitale con le normali attività effettuate nello spazio e le soluzioni tecnologiche come la rimozione dei detriti. Hanno scoperto che le tasse sull’uso orbitale costringerebbero gli operatori a pesare direttamente il valore di durata prevista dei loro satelliti rispetto al costo di messa in orbita di un altro satellite e creare ulteriori rischi.
I ricercatori hanno scoperto che con la tassa per l’uso orbitale, il valore a lungo termine dell’industria satellitare passerebbe da circa 600 miliardi di dollari a circa 3 trilioni di dollari. L’aumento di valore deriva sia dalla riduzione delle collisioni che dei costi dettati dalle collisioni, come il lancio di satelliti sostitutivi. Le tasse sull’uso orbitale potrebbero veramente aiutare gli operatori satellitari a superare il problema della spazzatura spaziale.
Fonti: https://phys.org/news/2020-05-space-junk-problem.html
http://www.vitrociset.it/press-media-articolo/id/995/detriti-spaziali-i-rifiuti-abbandonati-nello-spazio