Quando pensiamo allo spazio, pensiamo in grande e vuoto ma quando si tratta dell'orbita terrestre, è ingombro di milioni di pezzi di spazzatura che chiamiamo spazzatura spaziale.

La spazzatura, o detriti spaziali, è costituita da oggetti incontrollabili creati dall'uomo che rimangono in orbita molto tempo dopo aver servito il loro scopo originale. La scala dei detriti varia dal molto grande, compresi gli stadi scartati dai lanci di razzi e satelliti, fino a pezzi di metallo più piccoli come dadi e bulloni, fino a particelle come scaglie di vernice.

Al suo più piccolo, la spazzatura spaziale può essere grande solo un millimetro, ma ci sono migliaia di pezzi più grandi di una scatola per pizza che causano problemi.

Secondo i più recenti modelli statistici dell'Agenzia spaziale europea, ce ne sono circa 34, 000 oggetti più grandi di 10 centimetri in orbita, ma fino a 128 milioni di articoli tra un millimetro e un centimetro che fluttuano intorno. Gli oggetti più piccoli di 10 centimetri non possono essere tracciati in modo convenzionale.

L'esperto di sistemi satellitari Dr. Joon Wayn Cheong, dalla UNSW School of Electrical Engineering and Telecommunications, dice che mentre gli umani lanciano più oggetti nello spazio, questi detriti possono minacciare sempre di più la sicurezza dei satelliti e degli astronauti umani.

"La spazzatura spaziale rappresenta un rischio particolare per le missioni spaziali che coinvolgono la vita umana, " lui dice.

"Questo è particolarmente importante per la Stazione Spaziale Internazionale, poiché è necessario fare un'attenta considerazione sul percorso orbitale della spazzatura spaziale prima di condurre gli esercizi di passeggiata spaziale.

"Il problema più grande con questi oggetti è che non possono essere tracciati o controllati. Se possiamo controllarli, possiamo facilmente assicurarci che evitino e si muovano intorno agli oggetti vicini."

Però, quando la spazzatura spaziale si scontra con altri satelliti in orbita, o pezzi più grandi di spazzatura spaziale, può rompersi in frammenti più piccoli, alimentando ulteriormente il problema.

"Si chiama Sindrome di Kessler. Questo fenomeno descrive la crescita esponenziale della contaminazione nelle nostre orbite, dove i detriti generano altri detriti, e purtroppo non ci sono abbastanza soldi o risorse nel mondo per ripulire adeguatamente tutta la spazzatura spaziale".

Piccolo ma potente

È difficile pensare che oggetti più piccoli delle dimensioni di uno stuzzicadenti possano causare così tanti danni ma nello spazio, tutto è possibile.

"I detriti spaziali possono viaggiare fino a 10 chilometri al secondo, il che ha lo stesso impatto di essere colpiti da una piccola palla da cricket a 100 chilometri all'ora, "dice il dottor Cheong.

"L'esterno dei satelliti è spesso ricoperto di pannelli solari, che sono costituiti da vetro fragile. Quindi, indipendentemente da quanto piccoli siano i detriti con cui si scontra, il satellite sarà probabilmente danneggiato, e quindi si creano più detriti.

"Questi satelliti sono vulnerabili, non sono progettati per essere distrutti".

Immobili costosi

Come il mercato immobiliare, orbit real estate è limitato e competitivo.

Una delle orbite più importanti è l'orbita geostazionaria, denominata orbita equatoriale geosincrona (GEO), che si trova a quota 35, 000 chilometri dalla superficie terrestre. È considerata una delle orbite più preziose ed è occupata da molti satelliti per telecomunicazioni e trasmissioni.

"La spazzatura spaziale contamina le orbite che occupa; utilizza lo slot orbitale che un altro funzionale, satellite più utile potrebbe occupare, "dice il dottor Cheong.

"Stiamo assistendo a una tendenza crescente delle agenzie spaziali e delle aziende che inviano molti satelliti in orbite molto più alte, principalmente l'orbita terrestre bassa superiore (LEO), e in alcuni casi l'orbita GEO.

"Ma entrano in una situazione in cui perdono il controllo di questi satelliti, oppure smettono di funzionare completamente ma continuano a occupare l'orbita per 10-15 anni e non c'è modo di recuperarli".

Questo crea un problema in cui i satelliti non funzionanti finiscono per occupare immobili di prima qualità, lui dice.

"E col passare del tempo, la loro posizione nello spazio diventa sempre più preziosa perché ci sono meno percorsi orbitali disponibili per inviare nuovi satelliti per scopi importanti come le comunicazioni, posizionamento, osservazione della terra e altre tecnologie".

Spazzatura spaziale aldilà

In qualità di vicedirettore dell'UNSW Australian Centre for Space Engineering (ASCER), Il Dr. Cheong ha guidato il team che ha costruito il primo CubeSat operativo australiano nello spazio:UNSW-EC0.

Dice che ci sono modi più sostenibili di intraprendere missioni spaziali sperimentali, mettendole in orbite inferiori dove rientrano passivamente sulla terra entro uno o due anni con un rischio di collisione vicino allo zero. Quando i satelliti raggiungono la fine della loro vita, Il dottor Cheong dice che dovrebbero essere spostati in un'orbita di un cimitero o rimessi in orbita sulla Terra, per ridurre il rischio di collisione con altri satelliti.

"Le orbite dei cimiteri si trovano a un'altitudine molto più elevata e non interferiscono con le orbite operative comuni, " lui dice.

"Per i satelliti più vicini alla Terra, puoi spostarli su un'orbita ancora più bassa e lasciare che la gravità li riporti sulla Terra e decadono più velocemente mentre si muovono attraverso l'atmosfera gradualmente più spessa al di sotto di essa.

"Per i satelliti più lontani, dovrebbero essere spostati nell'orbita di un cimitero.

"L'onere degli operatori di veicoli spaziali di assicurarsi di avere abbastanza carburante alla fine della loro missione per prendere una decisione consapevole su cosa fare con il satellite, basta non scaricarlo e inquinare ulteriormente le nostre orbite".

Fuori dal campo visivo, fuori di testa

Il dottor Cheong dice che dovrebbe esserci uno sforzo internazionale per ripulire la spazzatura nello spazio.

"Uno dei problemi con la spazzatura spaziale è la mancanza di responsabilità. È difficile per queste agenzie e aziende ammettere che il loro satellite ha fallito, il che rende inevitabile la collisione con i detriti, "dice il dottor Cheong.

"Per quanto riguarda i minuscoli detriti non rilevabili, se non sappiamo che è lassù, non possiamo spiegarlo nelle future missioni spaziali. Ciò aumenta le possibilità di collisioni future".