Starlink

• 13 maggio 2020

Questo bellissimo scatto, con il pianeta Venere ben visibile appena sopra le cime degli abeti della Colma, cela in realtà qualcosa che preoccupa tutti gli astronomi, professionisti e amatoriali. La scia luminosa che poco più in alto attraversa la costellazione dei Gemelli, tra le brillanti Castore e Polluce, non è una stella cadente: si tratta degli ultimi satelliti lanciati in orbita dall’azienda aerospaziale statunitense SpaceX di Elon Musk.

Essi fanno parte del progetto Starlink, il cui scopo è quello di portare internet satellitare a banda larga ovunque nel mondo, dove le reti cablate non arrivano. Un progetto ambizioso insomma, per il quale si prevede di utilizzare la bellezza di quasi 12.000 satelliti di dimensioni ridotte (220 kg) in quella che si definisce orbita terrestre bassa, per l’esattezza in tre fasce da 340km, 550km e 1150km di quota; con la possibilità di arrivare addirittura a 42.000 unità in un secondo momento.

I lanci avvengono a Cape Canaveral, in Florida, su un razzo vettore riutilizzabile di tipo Falcon 9, in grado di trasportare 60 satelliti alla volta. Così, a partire dal primo dispiegamento massiccio effettuato il 24 maggio 2019 al più recente del 22 aprile 2020 (il settimo della serie), si contano attualmente in orbita 420 satelliti Starlink. Un numero già di per sé notevole, considerato che prima di essi il totale di satelliti attivi era di circa 2.000. Ma ciò che sta facendo più discutere è un altro aspetto: la loro luminosità. “Sono probabilmente più luminosi del 99% degli oggetti presenti oggi nell’orbita terrestre”, dice Pat Seitzer, professore emerito presso l’università del Michigan e studioso dei detriti orbitali.

I satelliti sono ben visibili nel cielo notturno quando sono abbastanza alti da essere investiti dalla luce solare, in particolare poco prima dell'alba e dopo il tramonto. Molto luminosi all’inizio, persino visibili dalle città, gli Starlink dopo qualche mese raggiungono l’orbita finale e si affievoliscono un poco, ma anche a quel punto possono essere visibili nelle aree più buie, lontano dai bagliori dell’inquinamento luminoso.

In base ai calcoli preliminari dell’astronomo olandese Cees Bassa, riportati dal Guardian, dopo la prima tornata di 1.600 satelliti previsti per la fine dell’anno, di cui si conoscono già i dati orbitali, ci saranno in ogni momento 15 satelliti visibili sopra l'orizzonte per le 3-4 ore prima dell'alba e dopo il tramonto; quando la costellazione di Starlink sarà al completo, saliranno a 70-100. Si tratterebbe di un cambiamento enorme ed epocale per il cielo notturno. Una sola azienda, in un unico Paese, avrebbe un impatto immenso su un bene che dovrebbe appartenere ad ogni abitante della Terra, già duramente colpito dall’illuminazione artificiale.

Se la semplice osservazione a occhio nudo non sarà più la stessa, per le scienze astronomiche potrebbe essere un colpo ancora più duro. Per poter fotografare un oggetto di profondo cielo (ad esempio una galassia o una nebulosa) servono lunghe pose, così da catturare al meglio quanta più luce possibile emessa da questi deboli oggetti. L’eventuale passaggio di satelliti nel campo di cielo inquadrato non solo traccerebbe strisce luminose sulle immagini scattate dal telescopio in un dato momento, ma potrebbe anche creare disturbi duraturi alle indagini scientifiche nei minuti a venire, saturando i pixel dei sensibilissimi rivelatori.

“La SpaceX sta attivamente collaborando con le principali istituzioni astronomiche del mondo per fare sì che il loro lavoro non sia danneggiato”, sostiene il portavoce dell’azienda, James Gleeson. “A questo scopo, uno dei 60 satelliti del terzo gruppo, lanciati all’inizio di gennaio, è stato provvisto di un rivestimento sperimentale antiriflettente che potrebbe renderlo meno luminoso”. In uno studio pubblicato il 17 marzo, un gruppo di astronomi che operano al Centro de Astronomia della Università di Antofagasta (CITEVA) in Cile, ha misurato la luminosità di ‘DarkSat’ (così è stato soprannominato questo satellite), trovando che effettivamente risulta il 55% più scuro del normale satellite Starlink. Un risultato che può sembrare promettente, ma comunque molto al di sotto delle specifiche minime richieste dagli astronomi e, purtroppo, si può dire ininfluente: tale vernice scura, assorbendo un maggior quantitativo di radiazioni solari, ha causato problemi di surriscaldamento che hanno indebolito la funzionalità del satellite; pertanto, in attesa di trovare nuove soluzioni, la SpaceX ha in seguito continuato a lanciare centinaia di satelliti originali.

Un nuovo approccio, che verrà sperimentato nel prossimo lancio, previsto per domenica 17 maggio, consiste nell’utilizzo di una sorta di ‘parasole’: un pannello radiotrasparente fissato al corpo dello Starlink tramite una cerniera che potrà essere regolato per coprire le antenne, le quali costituiscono la componente che maggiormente riflette la luce. Il satellite che verrà dotato di questo nuovo sistema è stato battezzato ‘VisorSat’ e, se avrà successo, potrebbe diventare parte integrante di ogni nuovo Starlink. Si parla anche di modificare l’angolazione dei pannelli solari, sempre al fine di ridurre la superficie riflettente rivolta verso terra. Tuttavia, anche se ciò dovesse funzionare, la luminosità dei satelliti già in orbita non può essere cambiata e dovremo quindi convivere con essi per i prossimi anni.

Se poi abbiamo finora parlato di astronomia visuale, non trascurabili potrebbero essere anche le ripercussioni sulla radioastronomia: le emissioni radio dei satelliti Starlink rischiano di accecare i radiotelescopi costruiti nelle regioni meno abitate e più “silenziose” del mondo. Come si possono rivelare i deboli segnali dei primi oggetti che si sono accesi nel nostro universo quando si viene sorvolati da potenti ripetitori che operano a frequenze vicine?

Nonostante questo, durante un’intervista tenuta il 7 marzo, Musk afferma: “Stiamo conducendo molti esperimenti. Sono fiducioso sul fatto che non si avrà alcun impatto sulle scoperte astronomiche. Zero. Questa è la mia previsione. Adotteremo ancora altre misure correttive se si supera lo zero”. Nello specifico, per quanto riguarda le onde radio, una soluzione potrebbe essere evitare di usare determinate frequenze; i satelliti luminosi già in orbita potranno invece essere sostituiti tra 3-4 anni con altri di nuova generazione meno riflettenti.

C’è poi da dire che SpaceX non è la sola azienda ad occuparsi di spazio: numerose altre società private stanno lavorando su progetti simili, una su tutte OneWeb, società di comunicazione con un progetto da 650 satelliti. Nella creazione di queste ‘megacostellazioni’ si sono messi al lavoro anche Amazon, Facebook, alcune aziende russe e la canadese Telesat. Tutto ciò fa parte del nuovo business della space economy, fiorente economia delle attività spaziali per fornire servizi a pagamento.

Tra gli sviluppi possibili di questi nuovi investimenti, c’è chi è giunto a parlare persino di sindrome di Kessler. Si tratta di uno scenario in cui il volume di detriti spaziali in orbita terrestre bassa diventerebbe così elevato da generare collisioni con gli oggetti in orbita, creando una reazione a catena con incremento esponenziale del volume dei detriti stessi e quindi del rischio di ulteriori impatti. Nella peggiore delle ipotesi, tale quantitativo di rifiuti attorno alla Terra renderebbe impossibile per molte generazioni l'esplorazione spaziale e anche l'uso dei satelliti artificiali. Ciò su cui si basa questa previsione ‘apocalittica’ è che, in termini numerici, nel 2009 la NASA ha quantificato in 19.000 il numero di detriti di dimensione superiore a 10 cm, a 500.000 quelli compresi tra 1 e 10 cm e stima a svariate decine di milioni quelli di dimensione inferiore ad 1 cm; inoltre, a causa dell’elevata velocità orbitale, lo scontro di un satellite con anche solo un piccolo detrito può essere potenzialmente distruttivo. Da qui la necessità di dotare ogni satellite Starlink di un sistema automatico di prevenzione delle collisioni, con la speranza che si riveli una misura di sicurezza efficace.

Come andrà evolvendosi la situazione, solo il tempo saprà dircelo. Quel che è certo è che si tratta di problematiche inedite, che al momento stanno destando preoccupazione e anche aspre critiche nel mondo astronomico, per le quali devono assolutamente essere trovate delle soluzioni efficienti. Possibilmente in fretta.