Migliaia di satelliti in orbita bassa: ecco come verrà mitigato l’impatto sulle osservazioni astronomiche

Sono quasi 900 i minisatelliti Starlink per l’internet globale che orbitano attorno alla Terra: ed è solo l’inizio. Il progetto di Elon Musk prevede di arrivare a 12mila satelliti in orbita bassa, a un’altezza di 550 km, per garantire un servizio di connettività a banda larga in grado di coprire ogni angolo del pianeta.
Il progetto rischia di avere conseguenze importanti sulle osservazioni astronomiche, come ha sottolineato mesi fa l’Unione astronomica internazionale, e di recente la SKA Organization che guida il progetto internazionale Square Kilometre Array (SKA) per la costruzione del più grande osservatorio nelle onde radio con radiotelescopi situati in Australia e Sudafrica (l’Italia è coinvolta con l’Istituto nazionale di astrofisica).

SKAO ha condotto un’analisi preliminare del potenziale impatto delle costellazioni satellitari sul radiotelescopio SKA-Mid di prossima installazione in Sudafrica, che consisterà di 197 parabole, identificando anche i possibili interventi.
In merito askanews ha interpellato il prof. Adriano Fontana, astronomo dell’Inaf – Osservatorio Astronomico di Roma, che coordina il comitato dell’Istituto che si occupa di studiare l’impatto delle costellazioni satellitari sulle ricerche astronomiche.

“Le costellazioni di mini-satelliti possono rappresentare un problema sia per i telescopi ottici, che vedono la luce visibile, sia per i radiotelescopi come SKA, che sarà il miglior radiotelescopio del mondo. Nel caso di telescopi ottici i satelliti, che sono di metallo, semplicemente riflettono la luce del sole e quindi possono essere molto luminosi, tanto da poter essere visibili al tramonto anche a occhio nudo. Di notte, mancando l’illuminazione solare, non si vedono più e il loro effetto sulle osservazioni astronomiche è mitigato. Diverso è il discorso per la radioastronomia – ha spiegato Fontana ad askanews – perché questi satelliti trasmettono onde radio per portare internet ovunque, quindi per un radiotelescopio sono visibili anche in piena notte e sono abbastanza luminosi da accecarlo completamente. Oggi in orbita ci sono circa 900 satelliti di Starlink, ma i piani sono molto più ambiziosi: in prospettiva ce ne saranno decine di migliaia perché oltre all’azienda di Elon Musk ci sono altre compagnie anche non statunitensi interessate“.

In che senso i satelliti accecano i radiotelescopi? “La radioastronomia – ha affermato Fontana – combatte da sempre contro l’inquinamento di segnali radio (emessi da televisioni, cellulari, radar degli aeroporti, forni a microonde, ecc.) e quindi fin dagli anni ’50 del Novecento, quando è stato realizzato il primo radiotelescopio, ci si è dati da fare per stendere una regolamentazione internazionale per la radioastronomia che garantisca la libertà dalle interferenze in alcune frequenze. Ad esempio è stata riservata alla radioastronomia la frequenza radio che corrisponde alla molecola dell’idrogeno, che è la frequenza più importante perché l’idrogeno è l’elemento più diffuso nell’Universo. Però ci sono altre frequenze radio non riservate in cui osserviamo altre componenti importanti dell’Universo: in particolare ce ne sono alcune che ci permettono di studiare le molecole organiche complesse che sono considerate precursori dello sviluppo di specie viventi, e lo facciamo su frequenze radio (nel caso di SKA le chiamiamo “Banda 5”) che al momento sono abbastanza libere da disturbi ma che un domani verranno utilizzate legittimamente da tutti i satelliti di cui parliamo. E allora si aprirà un problema serio, in grado di impedire l’uso dei radiotelescopi a queste frequenze“.

Quando però ci saranno in orbita migliaia di satelliti per la banda larga, proteggere le osservazioni sarà davvero difficile anche perché, spiega Fontana “alcuni intervalli di frequenze non sono legalmente riservati all’astronomia e quindi dobbiamo cercare un accordo amichevole con le aziende. Secondo problema, le emissioni dei satelliti su frequenze vicine a quelle riservate a noi possono disturbare i segnali, creare rumore aggiuntivo. Si tratta di telescopi ultrasensibili, capaci di captare un telefonino alla distanza di Saturno“.

Da qui la necessità di trovare misure di mitigazione in accordo con le aziende: Elon Musk si è dimostrato sensibile al problema, tanto che è stato “sperimentato il lancio di un satellite dipinto in modo che rifletta meno la luce, che si è dimostrato efficace, almeno parzialmente. I pannelli solari, che sono quelli che riflettono maggiormente, non possono essere dipinti di nero, quindi stanno studiando il modo per orientarli diversamente in alcune fasi del volo per ridurre il fastidio“.
Quanto alla radioastronomia “si potrebbe pensare di spegnere o orientare diversamente i satelliti quando passano sopra i radiotelescopi, tanto più che questi sorgono in aree non abitate. Si tratta di soluzioni non particolarmente difficili da attuare ma che comunque le aziende vanno convinte ad adottare. E non si tratta solo di Elon Musk (che ha dichiarato pubblicamente la sua volontà di collaborare) ma di altre aziende, non solo in Usa ma anche in Cina e in altri paesi. Per poter valutare meglio l’impatto avremmo bisogno di conoscere una serie di informazioni tecniche che non sempre è facile avere. Si è pensato anche di provare a elaborare in ambito Onu una legislazione più stringente ma ci si aspetta di incontrare notevoli resistenze da parte di diversi soggetti a limitare lo sviluppo di questi satelliti che offrono la promessa di portare internet ovunque nel mondo, anche in Paesi in via di sviluppo“.

Lo studio elaborato dalla SKA Organization ha escluso che dai satelliti derivino danni materiali, ma si pone il problema della saturazione degli strumenti: “Vuol dire che il segnale è talmente intenso che, pur non arrivando a danneggiare il telescopio, lo acceca completamente, mandandolo ‘a fondo scala’. In questo modo non riusciamo più a osservare neanche una traccia delle sorgenti che ci interessano, un po’ come se, mentre cerco nel cielo una sorgente debole, si accendesse un faro potente che mi acceca. La SKAO ha dimostrato che, anche senza arrivare a questi estremi, senza interventi di mitigazione il disturbo originato dai satelliti ci obbligherà a estendere l’osservazione per un tempo quasi doppio del previsto. Questo vuol dire – ha precisato Fontana – che uno strumento come SKA, che ha un costo totale non lontano da un miliardo di euro, o lo useremo per fare la metà delle cose che volevamo fare oppure dovremo usarlo molto più a lungo con costi più elevati. Quindi ci sarebbe un danno per la conoscenza e un danno economico“.
“Credo che per SKA, costruito in zone desertiche a migliaia di chilometri dalla presenza umana, – conclude l’astronomo dell’Inaf, intervistato da askanews – sia possibile introdurre elementi di mitigazione. Si tratta solo di capire se queste strategie che puntano a preservare il prossimo futuro delle osservazioni astronomiche saranno condivise e implementate dalle aziende impegnate nello sviluppo dell’internet globale“.