Si è conclusa nel cuore remoto dell’Oceano Pacifico meridionale, in un’area desolata compresa tra le coste della Nuova Zelanda e i ghiacci dell’Antartide, la lunga e incerta attesa per il rientro dello ZQ-3 R/B. Questo colossale detrito spaziale, un cilindro d’acciaio lungo ben 12 metri con una massa di 11 tonnellate, il secondo stadio del razzo cinese Zhuque-3, ha vagato in caduta libera e incontrollata, tenendo con il fiato sospeso le agenzie spaziali. Il rientro nell’atmosfera terrestre non è stato un evento programmato, ma l’epilogo inevitabile di una missione che, pur segnando un passo avanti per l’industria aerospaziale privata cinese – il razzo era alimentato a metano – ha mostrato quanto sia complesso gestire il traffico di oggetti pesanti nelle orbite basse. Mentre il mondo guardava al cielo, in Italia si lavorava freneticamente per garantire la sicurezza.
Per comprendere cosa accade dietro le quinte di questi eventi, abbiamo intervistato Giovanna Maria Stirpe, astrofisica e astronoma dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), che ha seguito l’evento.
L’Italia “torre di controllo” per l’Europa
Di fronte alla minaccia di un oggetto di 11 tonnellate, il ruolo del nostro Paese è centrale. Parlando ai microfoni di MeteoWeb, Giovanna Maria Stirpe ha illustrato il compito strategico delle infrastrutture italiane: “Il Centro Space Situational Awareness (CSSA), situato a Poggio Renatico (FE) nella sede del Centro Operativo Aerospaziale dell’Aeronautica, è incaricato di fornire il servizio di analisi dei rientri per il consorzio EUSST (European Union Space Surveillance and Tracking)“.
L’astrofisica ha poi specificato in cosa consista operativamente tale lavoro: “Questo comporta programmare il monitoraggio regolare delle posizioni dei satelliti e relitti spaziali più massicci (per lo più stadi spenti di razzi) tramite i sensori (telescopi, radiotelescopi o radar) messi a disposizione di EUSST dai 15 paesi del consorzio. Sulla base dei dati vengono aggiornati continuamente i dati orbitali e vengono calcolate le previsioni di rientro a 30 giorni“.
“In caso di rientro imminente – ha proseguito l’esperta – viene disegnata la mappa delle zone sorvolate e potenzialmente interessate dal rientro. Questo è un servizio fondamentale per la sicurezza della popolazione e dell’infrastruttura europea, e non solo europea, e rappresenta un ruolo di grande responsabilità ed eccellenza per l’Italia nell’ambito dell’UE“.
Oltre il radar: l’occhio di Loiano
Mentre i radar tracciano la posizione, l’osservazione ottica offre dati unici. Stirpe ha spiegato il valore aggiunto dei telescopi come quelli dell’Osservatorio di Loiano: “Il fatto di prendere immagini dirette in luce visibile permette di ottenere una misura della luminosità dell’oggetto, cioè della quantità di luce solare riflessa dalla sua superficie: questo consente di stimarne le dimensioni, che non sempre sono note (soprattutto quando gli oggetti sono stati lanciati da Paesi non particolarmente collaborativi, come la Cina)“.
Non solo dimensioni, ma anche composizione. “Inoltre abbiamo la possibilità di osservare in bande ottiche di colori diversi – ha aggiunto l’astronoma INAF – tecnica che può fornire indicazioni sui materiali che compongono l’oggetto osservato e il suo rivestimento“.
La fisica del rientro: cosa accade negli ultimi istanti?
Cosa succede fisicamente quando un gigante del genere impatta l’atmosfera? “Un satellite o veicolo spaziale che rientra in atmosfera in caduta libera subisce un attrito molto intenso da parte dell’aria, che porta la sua temperatura a diverse migliaia di gradi“, ha spiegato la scienziata. “Questo dà luogo ad un processo che si chiama ablazione, in cui il materiale solido diventa incandescente e si vaporizza, e il corpo viene gradualmente consumato perdendo massa“.
“L’oggetto in genere perde poi coesione strutturale e si frammenta in diversi pezzi di varie dimensioni – ha continuato Stirpe – dando luogo, nel caso degli oggetti più grandi, ad uno sciame luminoso che cade tracciando un fascio di scie luminose parallele: un fenomeno che è stato osservato diverse volte in zone abitate e che risulta particolarmente spettacolare“.
Riguardo al rischio per la popolazione, l’astrofisica ha rassicurato, pur mantenendo la cautela scientifica: “È impossibile che un oggetto di quella natura raggiunga il suolo terrestre intatto, perché alle velocità di rientro (circa 8 km al secondo) l’attrito dell’atmosfera è troppo forte per non innescare il processo di ablazione in buona parte dei materiali che compongono lo stadio di un razzo“.
Tuttavia, ha precisato: “Certamente per un oggetto di quel peso e di quelle dimensioni c’è una buona probabilità che non si consumi tutto durante il percorso, e che sopravvivano fino al suolo dei residui, o componenti particolarmente resistenti come serbatoi, con peso fino a diversi kg o decine di kg. La velocità a quel punto sarebbe molto inferiore (dell’ordine di 100 m al secondo): quindi questi eventuali frammenti possono fare danni da impatto localizzati, comunque importanti, se dovessero colpire edifici o infrastrutture, ma questi danni non si propagherebbero su scale più estese. Sono in ogni caso eventi estremamente improbabili rispetto, ad esempio, alla possibilità di impatto da fulmine“.
Pericolo scampato: così l’Italia è stata esclusa dal rischio
Nonostante l’allerta, il nostro Paese è stato dichiarato sicuro prima dell’impatto finale. “Una caratteristica di questo evento è stata l’alta inclinazione dell’orbita del relitto rispetto al piano dell’equatore: questo ha fatto sì che sorvolasse una fascia di latitudini tale da includere quasi tutta la superficie abitata del nostro pianeta, inclusa quindi l’Italia nella sua interezza“, ha analizzato Stirpe.
La sicurezza è arrivata grazie al calcolo progressivo: “Il monitoraggio del relitto permette di aggiornare continuamente i dati della traiettoria e di restringere gradualmente l’intervallo temporale previsto per il rientro, e quindi di escludere il pericolo per le zone di cui non è previsto il sorvolo in questo intervallo“. “In genere le previsioni conclusive (pubblicate, nel caso di EUSST, alle 09:30 di ieri) restringono la possibile zona di impatto ad una sottile striscia di superficie terrestre, quella su cui si proietta l’ultima orbita che può percorrere il relitto prima del rientro. In questo caso la traiettoria finale prevista sorvolava diversi Paesi dell’Europa settentrionale, escludendo l’Italia“, ha confermato l’esperta, ricordando però che “è importante ricordare che, mentre si possono escludere zone dal pericolo, è impossibile invece fare previsioni esatte sul luogo di impatto nella zona a rischio“.
Il cimitero degli oceani e i nuovi veleni
Lo ZQ-3 è finito nel Pacifico. Un caso? “Un rientro incontrollato non può essere in alcun modo influenzato: l’oggetto è completamente passivo e abbandonato a se stesso. Possiamo solo osservarlo e prevedere dove sta andando“, ha chiarito Stirpe. “Il fatto che una frazione importante (ma non la totalità, è importante ricordarlo…) dei rientri incontrollati avvenga sopra il Pacifico è dovuto puramente al fatto che questo oceano copre circa la metà della superficie terrestre, ed è quindi dettato dalla statistica“.
L’astronoma ha poi fatto un distinguo importante: “Il cosiddetto ‘Point Nemo’, nella parte meridionale del Pacifico, è dove vengono indirizzati la maggior parte dei rientri controllati, proprio perché è la zona più remota della terra, e si presume quindi che eventuali frammenti non mettano a rischio cose o persone. Finirà in quella zona anche la Stazione Spaziale Internazionale, quando verrà fatta rientrare in modo controllato alla fine della sua vita utile – sarà l’oggetto artificiale più grande rientrato in atmosfera fino a quel momento“.
Cosa resta sul fondo? “Certamente possono esserci componenti che raggiungono la superficie terrestre: alcuni materiali, come ad esempio il titanio e l’acciaio inossidabile sono particolarmente resistenti alle alte temperature“, ha affermato l’astrofisica, aprendo poi uno scenario inquietante sui rischi ambientali.
“I problemi ambientali legati ai rientri sono attualmente oggetto di studio: non si escludono infatti effetti negativi sull’ecosistema dell’oceano, e questo non solo per quel che riguarda i rientri, ma anche i lanci, durante i quali possono cadere in mare sostanze tossiche e cancerogene come l’atrazina“. Ancora più preoccupante è l’effetto sui cieli: “Altra problematica legata ai rientri (controllati e non) riguarda gli effetti sull’atmosfera: studi recenti riportano la comparsa in atmosfera di sostanze ‘estranee’ quali alluminio e altri metalli, che possono potenzialmente danneggiare lo strato dell’ozono, quello che ci protegge dagli effetti dannosi della radiazione ultravioletta del sole“.
La causa è l’affollamento orbitale: “Sono i residui dei tanti satelliti, principalmente gli Starlink di SpaceX, che vengono de-orbitati alla fine della loro vita utile: sono abbastanza leggeri da disintegrarsi completamente prima di arrivare al suolo, ma l’evoluzione molto veloce della tecnologia porta ad un turn-over molto rapido in costellazioni composte da migliaia di satelliti, e adesso all’aumentare vertiginoso dei lanci e dei rientri cominciano ad esserne misurabili gli effetti inquinanti“. Stirpe ha concluso con un monito: “È un problema molto serio, di cui forse ancora non possiamo prevedere bene le conseguenze perché si è presentato solo di recente“.
Il futuro: normalità rischiosa e nuove difese
Guardando al futuro, la situazione non sembra destinata a migliorare. “I rientri incontrollati si possono già considerare normalità: nel 2025 si sono verificati 6 rientri incontrollati legati ad avarie durante lanci, compreso quello della sonda sovietica Venera che era in orbita intorno alla terra da oltre 50 anni. Sicuramente gli incidenti sono destinati ad aumentare con l’aumento del numero di lanci“, ha previsto la scienziata.
L’Italia però si attrezza. “A Loiano, abbiamo recentemente messo in operazione Cassini-Tandem, lo strumento che contribuisce all’attività di EUSST e che ha osservato ZQ-3 alcuni giorni prima del suo rientro“, ha raccontato Stirpe. “Inoltre stiamo completando ASTRA, una rete di 5 camere a grandissimo campo che verranno distribuite sul territorio italiano e il cui centro di controllo sarà a Loiano. La rete farà un monitoraggio efficiente di tutto il cielo, riprendendone un campo molto largo in una singola immagine, permettendo quindi di registrare i passaggi di diversi oggetti spaziali contemporaneamente. Nei casi di previsto rientro, potremo triangolare il movimento dai dati di più camere e calcolare la traiettoria, ottenendo previsioni sulla finestra temporale di rientro“.
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