Negli ultimi anni, i satelliti sono diventati più piccoli, più economico, e più facile da realizzare con parti commerciali standard. Alcuni pesano anche solo un grammo. Ciò significa che più persone possono permettersi di mandarli in orbita. Ora, gli operatori satellitari hanno iniziato a lanciare mega-costellazioni, gruppi di centinaia o addirittura migliaia di piccoli satelliti che lavorano insieme, in orbita attorno alla Terra.

Invece di un grande satellite, gruppi di piccoli satelliti possono fornire la copertura dell'intero pianeta contemporaneamente. Civile, operatori militari e privati ​​utilizzano sempre più le costellazioni per creare una copertura globale e continua della Terra. Le costellazioni possono fornire una varietà di funzioni, compreso il monitoraggio climatico, gestione dei disastri o connettività digitale, come la banda larga satellitare.

Ma fornire una copertura dell'intero pianeta con piccoli satelliti ne richiede molti. In cima a questo, devono orbitare vicino alla superficie terrestre per ridurre l'interruzione della copertura e i ritardi di comunicazione. Ciò significa che occupano un'area dello spazio già occupata chiamata orbita terrestre bassa, lo spazio 100 a 2, 000 km sopra la superficie terrestre.

Ci sono molti problemi associati all'introduzione in orbita di così tanti satelliti, dai pericoli della spazzatura spaziale all'ostruzione della nostra visione del cielo notturno. Ma il passaggio alle mega-costellazioni è anche una sfida per la governance spaziale globale.

Sono quasi 3, 000 satelliti attivi in ​​orbita intorno alla Terra oggi, e questo è destinato a schizzare alle stelle nei prossimi anni. La Commissione Europea, Per esempio, piani recentemente annunciati per lanciare migliaia di satelliti in orbita attorno alla Terra, aggiungendo a un crescente elenco di lanci pianificati di mega-costellazioni.

Mentre le aziende e i governi di tutto il mondo continuano a perseguire mega-costellazioni, è fondamentale che il quadro di governance sia in grado di supportare l'aumento dell'attività. Ci sono una serie di problemi importanti che devono essere considerati.

1. Definizione

I satelliti sono regolamentati a livello nazionale e tramite licenze, guidato dai principi del Trattato sullo spazio extraatmosferico del 1967. Sebbene i termini costellazione o mega-costellazione non si trovino nel trattato, sono considerati oggetti spaziali, come tutti gli altri satelliti.

Poiché le procedure e le normative variano da paese a paese, la sfida è come governare le mega-costellazioni senza creare frammentazione giuridica. È imperativo che l'argomento sia discusso a livello internazionale.

Eppure attualmente, non esiste una definizione giuridicamente vincolante per una costellazione di satelliti, né per il nuovo termine mega-costellazione. Non si sa esattamente quanti satelliti compongono una mega-costellazione, e ogni paese potrebbe considerare il termine come qualcosa di diverso. La chiarezza a livello internazionale potrebbe aprire la strada alla creazione di linee guida specifiche per le mega-costellazioni, che potrebbe aiutare l'uso sicuro e sostenibile dell'orbita terrestre bassa.

2. Congestione

La maggior parte dei satelliti in orbita terrestre bassa opera tra i 600 e gli 800 km sul livello del mare. Questa è considerata una zona congestionata, poiché ci sono già molti satelliti lì. I satelliti piccoli hanno una durata di vita più breve rispetto ai satelliti più grandi, che tipicamente orbitano sopra l'orbita terrestre bassa.

Però, possono essere necessari fino a 150 anni prima che i satelliti vengano rimossi, rientrando nell'atmosfera e bruciando, se si trovano a circa 750 km sul livello del mare. Alcuni vengono rimossi di proposito, attraverso il rientro controllato, e altri sono progettati per cadere in modo incontrollato. Gli operatori di satelliti e mega-costellazioni devono considerare modi per ridurre i detriti causati da questi satelliti al di là della normale procedura, al fine di mantenere un uso sostenibile dell'orbita terrestre bassa.

Data la quantità di future mega-costellazioni attualmente pianificate, lo spazio intorno alla Terra chiamato orbita terrestre bassa potrebbe facilmente diventare una risorsa limitata.

3. Spettro radio

Questo non è vero solo quando si tratta di spazio fisico, ma anche uso radiofonico. Comunicare, i satelliti utilizzano lo spettro radio. Con l'aumento delle mega-costellazioni, esiste il pericolo che gli operatori "immagazzinino" frequenze radio, accumularli prima che ne abbiano effettivamente bisogno.

Per evitare ciò, un'agenzia specializzata delle Nazioni Unite per l'uso dello spettro radio satellitare ha recentemente aggiornato il proprio quadro normativo, trattando la questione separatamente dalle altre regolamentazioni spaziali. Le mega-costellazioni saranno messe su una linea temporale flessibile, essere concesso solo l'uso delle frequenze di cui hanno bisogno in quel momento.

4. Prevenzione e monitoraggio delle collisioni

Se l'orbita terrestre bassa diventa sovraffollata di satelliti e mega-costellazioni, evitare collisioni diventerà più difficile. A settembre 2019, l'Agenzia spaziale europea ha dovuto azionare i propulsori su uno dei suoi satelliti per toglierlo di traverso da un altro satellite, altrimenti i due si sarebbero scontrati.

Man mano che l'orbita diventa più congestionata, potrebbero essere necessarie più manovre di prevenzione delle collisioni e una migliore comunicazione tra gli operatori satellitari.

Ci sono sforzi nazionali, prevalentemente negli Stati Uniti, per il tracciamento satellitare e le manovre di prevenzione delle collisioni. Un sistema avvisa gli operatori satellitari di potenziali percorsi di collisione e consente correzioni di rotta ove possibile.

strada da percorrere

Auspicabilmente, le mega-costellazioni saranno discusse dagli Stati membri all'ONU non appena saranno in grado di farlo. Sebbene il lavoro nel comitato possa essere lento e altamente politico, le linee guida internazionali insieme alle procedure nazionali di autorizzazione devono aggiungere considerazioni per le mega-costellazioni.

I vantaggi delle costellazioni e delle mega-costellazioni nell'orbita terrestre bassa per scopi socio-economici e ambientali sono grandi. A causa di ciò, sembra probabile che il numero di costellazioni aumenterà nel prossimo futuro. Per essere sicuri di evitare problemi, le regole e le definizioni che circondano le mega-costellazioni dovrebbero essere rese chiare, su scala internazionale.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.