Lo spazio si sta affollando. I vecchi satelliti e i detriti spaziali affollano l'orbita terrestre bassa, e il lancio di nuovi satelliti aumenta il rischio di collisione. Il modo più efficace per risolvere il problema della spazzatura spaziale, secondo un nuovo studio, non è catturare detriti o deorbitare vecchi satelliti:è un accordo internazionale per addebitare agli operatori "tasse di utilizzo orbitale" per ogni satellite messo in orbita.

Le tariffe per l'uso orbitale aumenterebbero anche il valore a lungo termine dell'industria spaziale, ha detto l'economista Matthew Burgess, un CIRES Fellow e coautore del nuovo documento. Riducendo il rischio futuro di collisione di satelliti e detriti, una quota annuale che sale a circa $ 235, 000 per satellite quadruplicherebbero il valore dell'industria dei satelliti entro il 2040, lui e i suoi colleghi hanno concluso in un articolo pubblicato oggi nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Lo spazio è una risorsa comune, ma le aziende non tengono conto del costo che i loro satelliti impongono agli altri operatori quando decidono se lanciare o meno, " disse Burgess, che è anche assistente professore in studi ambientali e membro di facoltà affiliato in Economia presso l'Università del Colorado Boulder. "Abbiamo bisogno di una politica che permetta agli operatori satellitari di tenere conto direttamente dei costi che i loro lanci impongono agli altri operatori".

Attualmente, una stima di 20, 000 oggetti, inclusi satelliti e detriti spaziali, stanno affollando l'orbita terrestre bassa. È l'ultima tragedia dei beni comuni, i ricercatori hanno detto:Ogni operatore lancia sempre più satelliti fino a quando il loro rischio di collisione privata non eguaglia il valore del satellite in orbita.

Finora, le soluzioni proposte sono state principalmente tecnologiche o gestionali, disse Akhil Rao, assistente professore di economia al Middlebury College e autore principale del documento. Le soluzioni tecnologiche includono la rimozione di detriti spaziali dall'orbita con reti, arpioni, o laser. Deorbitare un satellite alla fine della sua vita è una soluzione manageriale.

In definitiva, soluzioni ingegneristiche o gestionali come queste non risolveranno il problema detriti perché non modificano gli incentivi per gli operatori. Per esempio, la rimozione dei detriti spaziali potrebbe motivare gli operatori a lanciare più satelliti, affollando ulteriormente l'orbita terrestre bassa, aumento del rischio di collisione, e l'aumento dei costi. "Questo è un problema di incentivi più che un problema di ingegneria. La chiave è ottenere gli incentivi giusti, " ha detto Rao.

Un approccio migliore al problema dei detriti spaziali, Rao e i suoi colleghi hanno scoperto, consiste nell'implementare una tariffa per l'uso dell'orbita, una tassa sui satelliti in orbita. "Non è la stessa cosa di una tassa di lancio, "Rao ha detto, "Le tariffe di lancio da sole non possono indurre gli operatori a uscire dall'orbita dei loro satelliti quando necessario, e non è il lancio, ma il satellite in orbita a causare il danno".

Le commissioni per l'uso orbitale potrebbero essere commissioni semplici o permessi negoziabili, e potrebbero anche essere specifici dell'orbita, poiché i satelliti in orbite diverse producono diversi rischi di collisione. Più importante, la tariffa per ciascun satellite sarebbe calcolata in modo da riflettere il costo per l'industria di mettere in orbita un altro satellite, compresi i costi previsti attuali e futuri del rischio di collisione aggiuntivo e della produzione di detriti spaziali, costi che gli operatori attualmente non tengono conto dei loro lanci. "Nel nostro modello, ciò che conta è che gli operatori satellitari stiano pagando il costo del rischio di collisione imposto ad altri operatori, " ha detto Daniel Kaffine, professore di economia e RASEI Fellow presso l'Università del Colorado Boulder e coautore del documento.

E quelle tasse aumenterebbero nel tempo, per tenere conto del crescente valore di orbite più pulite. Nel modello dei ricercatori, la tariffa ottimale aumenterebbe a un tasso del 14% all'anno, raggiungendo circa $ 235, 000 per anno satellite entro il 2040.

Per un approccio al lavoro con tariffazione orbitale, i ricercatori hanno scoperto, tutti i paesi che lanciano satelliti dovrebbero partecipare:circa una dozzina che lanciano satelliti sui propri veicoli di lancio e più di 30 che possiedono satelliti. Inoltre, ogni paese dovrebbe addebitare la stessa tariffa per unità di rischio di collisione per ogni satellite che entra in orbita, anche se ogni paese potrebbe riscuotere le entrate separatamente. I paesi utilizzano già approcci simili nelle tasse sul carbonio e nella gestione della pesca.

In questo studio, Rao e i suoi colleghi hanno confrontato le tariffe per l'uso orbitale con le normali attività (vale a dire, accesso aperto allo spazio) e alle soluzioni tecnologiche come la rimozione dei detriti spaziali. Hanno scoperto che le tariffe per l'uso orbitale hanno costretto gli operatori a valutare direttamente il valore di vita previsto dei loro satelliti rispetto al costo per l'industria di mettere in orbita un altro satellite e di creare ulteriori rischi. In altri scenari, gli operatori erano ancora incentivati ​​a correre nello spazio, sperando di estrarre un po' di valore prima che diventasse troppo affollato.

Con le tariffe per l'uso orbitale, il valore a lungo termine dell'industria dei satelliti aumenterebbe da circa $ 600 miliardi nello scenario normale a circa $ 3 trilioni, ricercatori hanno trovato. L'aumento di valore deriva dalla riduzione delle collisioni e dei costi relativi alle collisioni, come il lancio di satelliti sostitutivi.

Le tariffe per l'uso degli orbitali potrebbero anche aiutare gli operatori satellitari a superare il problema della spazzatura spaziale. "In altri settori, affrontare la tragedia dei beni comuni è stato spesso un gioco di recupero con notevoli costi sociali. Ma l'industria spaziale relativamente giovane può evitare questi costi prima che aumentino, " disse Burgess.