Sopra le colline dell’Appennino bolognese, l’Osservatorio di Loiano e il suo storico telescopio “Cassini” rappresentano da decenni una finestra spalancata sul cosmo. Tuttavia, quella finestra si sta facendo sempre più opaca. Non è colpa della meteorologia, ma di un’attività umana che sta cambiando il volto della notte: da un lato il riverbero arancione della Pianura Padana che sale dal basso, dall’altro la ragnatela di satelliti artificiali che solca l’orbita terrestre dall’alto. Per capire cosa significhi oggi fare ricerca astronomica professionale in un mondo che sembra aver dimenticato il buio, abbiamo intervistato Albino Carbognani, ricercatore dell’INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna. Con l’esperto abbiamo esplorato il delicato equilibrio tra progresso tecnologico e diritto alla conoscenza dell’Universo, partendo proprio dal “fronte” di Loiano.
Il contesto di Loiano: una sentinella ancora necessaria
Per comprendere la portata della sfida, abbiamo chiesto innanzitutto qual è oggi la missione del telescopio “Cassini” e perché, nonostante l’età, rimanga uno strumento cruciale. “Il telescopio “Cassini” è entrato in funzione nel 1976, all’epoca il maggiore telescopio al mondo era il telescopio “Hale” da 5 metri di diametro di Monte Palomar, quindi “Cassini” ricadeva nella classe dei telescopi medi“, dichiara l’esperto. “Adesso i tempi sono cambiati e un telescopio medio deve avere un diametro di 4 metri, perché ci sono telescopi da 10 metri di diametro e oltre. Per un telescopio il diametro è tutto perché è da esso che dipende la capacità di raccolta della Luce che condiziona la possibilità di rilevare corpi celesti sempre più deboli. Tuttavia, anche se il “Cassini” è un piccolo telescopio e non può competere con i grandi strumenti attuali, ha il vantaggio di essere molto flessibile nell’utilizzo e se i target sono abbastanza luminosi i dati ottenuti sono utilizzabili per la ricerca scientifica. Non sempre in astronomia sono sempre necessari grandi strumenti, dipende dal tipo di ricerca. Così “Cassini” è un ottimo strumento per l’astrometria e fotometria degli asteroidi near-Earth, i corpi a rischio impatto con la Terra, può rilevare i pianeti extrasolari con il metodo del transito, ottenere gli spettri dei nuclei galattici attivi, oppure studiare le stelle variabili nelle galassie vicine. Recentemente il “Cassini” è stato affiancato dal sistema di telescopi TANDEM, specializzati per l’osservazione astrometrica di satelliti e space debris in orbita attorno alla Terra, quindi la Stazione Astronomica di Loiano è una struttura importante nell’ambito della sorveglianza spaziale perché unica nel suo genere in Italia“.
Dal suo arrivo in osservatorio, Carbognani ha assistito a un cambiamento tangibile della qualità del cielo. “Io sono arrivato nel 2019, banalmente mi ricordo che all’epoca era possibile osservare la fascia della Via Lattea a occhio nudo, oggi invece si fa molta più fatica ed è visibile solo in prossimità dello zenit. D’altra parte le misure fatte sulla luminosità del cielo allo zenit parlano chiaro: dal 2015 al 2025 il fondo cielo è praticamente raddoppiato, facendoci passare da cielo rurale a cielo suburbano“.
L’inquinamento luminoso: il nemico dal basso
Perché la luce delle città è così dannosa per la scienza? La spiegazione del ricercatore è semplice ed efficace. “L’inquinamento luminoso, ossia la luce che viene dispersa inutilmente nell’ambiente, è dannoso perché “acceca” i telescopi e i loro sensori, che sono molto più sensibili dell’occhio umano. Tanto per capirci, usare un telescopio da un sito affetto da inquinamento luminoso è un po’ come cercare di parlare in discoteca: una cosa molto difficile perché il rumore di fondo è elevatissimo“.
La posizione geografica non aiuta: Bologna e la Pianura Padana premono sull’Appennino, rendendo difficile l’osservazione degli oggetti più deboli. “Gli astronomi bolognesi, in particolare Guido Horn d’Arturo, nel 1936 costruirono il primo osservatorio sul Monte Orzale in prossimità di Loiano per sfuggire all’inquinamento luminoso di Bologna: ora quell’inquinamento luminoso ci ha raggiunto e siamo punto e a capo. Negli anni l’inquinamento luminoso di Bologna e della pianura è aumentato e incide per un 20-30% all’inquinamento luminoso del cielo di Loiano, tuttavia molto più importante per noi è l’inquinamento luminoso generato dal paese di Loiano perché molto vicino all’osservatorio che dista solo un chilometro e mezzo dal centro abitato. Con il senno di poi l’osservatorio andava costruito in un luogo più remoto, ma all’epoca non si pensava che la situazione sarebbe stata fuori controllo come appare ora. Vista la situazione è necessario contenere l’inquinamento luminoso di Loiano, obiettivo che – purtroppo – non appare possibile“.
La tecnologia LED, spesso lodata per l’efficienza energetica, ha paradossalmente complicato le cose rispetto alle vecchie lampade, rendendo inefficaci i filtri tradizionali. “Quando l’illuminazione era con lampade al sodio l’inquinamento luminoso poteva essere filtrato perché l’emissione del sodio avviene in bande ben precise nella regione gialla dello spettro. Nel caso dei LED questo non è più possibile perché sono costruiti per emettere su tutto lo spettro con due notevoli picchi, uno nel blu e un altro nel rosso. Quindi non è più possibile “ripulire” le immagini: osservare con l’inquinamento luminoso generato dai LED è come cercare di vedere attraverso un banco di nebbia“.
Sul fronte legislativo, Carbognani lamenta una situazione frammentata e poco incisiva. “Servirebbe una legge unica nazionale che venisse fatta rispettare, senza eccezioni. L’Italia ha solo leggi regionali e ciascuna regione va in ordine sparso. Tuttavia il cielo stellato è patrimonio di tutti e andrebbe sempre tutelato, indipendentemente dalla regione in cui si abita. L’Italia è il paese europeo più illuminato, abbiamo il doppio dei punti luce della Germania e dalle immagini satellitari notturne questa differenza si nota a colpo d’occhio. Anche il confronto con la Francia è impietoso. Se ci riescono questi due paesi a limitare l’inquinamento luminoso, non si capisce come mai in Italia non sia possibile, tanto più che si potrebbero risparmiare delle cifre già interessanti nel bilancio statale. Ogni anno vengono spesi circa due miliardi di euro per l’illuminazione notturna, di cui un 50% va a cancellare il cielo stellato, non per illuminare dove serve“.
L’invasione dei satelliti: la minaccia dall’alto
Oltre alle luci terrestri, gli astronomi devono ora vedersela con le costellazioni satellitari come Starlink. “Il problema dei satelliti artificiali per il “Cassini” è un problema trascurabile rispetto all’inquinamento luminoso“, spiega Carbognani. “Il campo di vista del telescopio è piccolo, quindi è improbabile che un satellite possa passare durante la posa, anche se – ogni tanto – capita. Per fortuna le pose non durano più ore come accadeva quando si usavano le pellicole fotografiche. Usando camere CCD e CMOS la sensibilità alla luce è elevata e i tempi di posa sono relativamente più brevi rispetto al passato. Oggi si tende più a fare tante pose brevi che vengono sommate per ottenere la posa lunga equivalente. In questo modo, se una immagine della sequenza è danneggiata dal passaggio di un satellite, si elimina mantenendo le altre“.
Molti credono che basti un software per cancellare queste tracce, ma la realtà è diversa. “Se la traccia del satellite si sovrappone al corpo celeste che si voleva studiare, dopo non c’è modo di separare le due sorgenti sovrapposte, il valore di luminosità della sorgente è perso per sempre. Volendo, è un po’ come cercare di separare il latte dal caffè nel caffellatte“.
Con decine di migliaia di nuovi satelliti in arrivo, il cielo notturno rischia di cambiare per sempre. “Sì, il problema è che sono tutti satelliti in orbita bassa, fra 500 e 2000 km dal suolo, ossia molto vicino alla Terra. Questo comporta un affollamento notevole dell’orbita bassa con un aumento esponenziale del rischio di collisioni che renderà sempre più difficile un accesso sicuro allo spazio: rischiamo di chiuderci letteralmente “in casa”. Inoltre, la vita utile dei satelliti in orbita bassa è ridotta per via dell’attrito con l’atmosfera residua, che dipende anche dall’attività solare, quindi vanno continuamente sostituiti. Un satellite che rientra in atmosfera si disintegra, ma tutti i metalli che lo compongono si disperdono in aria inquinando l’ambiente“.
Il dialogo tra scienza e aziende private sembra essere sbilanciato. “Il dialogo è limitato, le aziende sono state velocissime nel lanciare decine di nuovi satelliti alla volta e a occupare lo spazio circumterrestre in orbita bassa, mentre la reazione della comunità scientifica internazionale è stata molto più lenta. Non aiuta il fatto che non ci sia una legislazione internazionale cui fare riferimento, ogni paese ha le proprie regole per l’accesso allo spazio che non tengono conto di quello che fanno gli altri in modo da coordinarsi per minimizzare l’impatto negativo sulla ricerca scientifica. In pratica oramai i giochi sono fatti ed è difficile tornare indietro, gli interessi economici in gioco sono troppo elevati“.
Rischi per la Terra e per la scienza
Carbognani, esperto di asteroidi, spiega se i satelliti possano effettivamente occultare oggetti pericolosi in rotta verso la Terra. “Più che nascondere, i satelliti possono aumentare il rumore di fondo. I telescopi dedicati alla scoperta di nuovi asteroidi, penso al Flyeye dell’Agenzia Spaziale Europea che sta per entrare in servizio, hanno ampi campi di vista per esplorare rapidamente il cielo e osservano anche dopo il tramonto e prima dell’alba per cercare asteroidi pericolosi a bassa elongazione dal Sole. In queste condizioni le tracce satellitari sulle immagini saranno numerosissime e bisognerà adottare software molto efficienti per “filtrare” tutto quello che non è un asteroide“.
Il problema non è solo ottico, ma riguarda anche le radiofrequenze, “un altro problema poco noto. Le bande radio che i satelliti usano per comunicare con la Terra possono sovrapporsi alle frequenze utilizzate in radiastronomia per l’osservazione dei corpi celesti. Si tratta dello stesso problema dell’inquinamento luminoso, solo che in questo caso si trova alle frequenze radio che i nostri occhi non possono vedere. Osservare il cielo con un radiotelescopio in queste condizioni è come cercare di vedere la Via Lattea da un pianeta posto al centro di un ammasso globulare: praticamente impossibile per via dell’elevato numero di stelle luminose che popolerebbero il cielo“.
Perché il buio riguarda tutti
Di fronte a queste difficoltà, l’idea di abbandonare l’astronomia da terra in favore dei telescopi spaziali viene respinta con decisione. “No, sarebbe una follia. Nello spazio non si possono mandare telescopi troppo grandi per una questione di peso che aumenta in modo esponenziale i costi, quindi è necessario proteggere il cielo notturno terrestre in modo che i telescopi possano continuare a lavorare“.
Infine, Carbognani ci ricorda perché la perdita del cielo buio dovrebbe preoccupare ogni cittadino, non solo gli addetti ai lavori: “Per due buoni motivi. Prima di tutto, il cielo è molto democratico perché a disposizione di tutti ed è un patrimonio dell’umanità che tutti dovrebbero avere la possibilità di conoscere. Invece, circa l’80% delle persone che vivono nei paesi occidentali non hanno mai visto la Via Lattea perché sono impossibilitati a farlo. In questo modo si crea una frattura insanabile fra l’uomo e l’ambiente in cui si abita: l’inquinamento luminoso è equivalente a passare la propria vita chiusi in casa senza affacciarsi mai alla finestra per vedere quello che c’è fuori. Inoltre, così come ci si preoccupa dell’aria, fiumi e mari inquinati, allo stesso modo ci si deve preoccupare dell’inquinamento luminoso che non è solo un problema per gli astronomi, ma anche per gli ecosistemi notturni che vengono alterati. Ad esempio, sappiamo che le api sono importanti per l’impollinazione diurna dei fiori, ma pochi sanno che esiste anche un’impollinazione notturna fatta dalle falene. Tuttavia le falene muoiono perché attratte dalla luce dei lampioni non schermati e questo causa un danno molto grave all’ecosistema. Questo è uno dei tanti esempi che si possono fare: l’inquinamento luminoso è la causa dell’impoverimento degli ecosistemi notturni e più aumenta e maggiori sono i danni, per questo deve essere limitato“.
Concludiamo chiedendo quali gesti concreti possano fare i cittadini per aiutare. “Si possono adottare alcuni comportamenti con cui si può risparmiare energia, ridurre la bolletta elettrica e l’inquinamento luminoso. Prima di tutto, evitare le classiche luci esterne “a palla” che disperdono tantissima luce verso l’alto. Le luci esterne vanno abbinate a sensori di movimento, in modo che si accendano solo quando rilevano che “qualcosa” si muove davanti a loro e si spengano automaticamente dopo 1-2 minuti. Con i LED questo è possibile perché si possono accendere e spegnere istantaneamente, senza rischio di danneggiamento, e il sensore di movimento è poco costoso e facilmente installabile da qualsiasi elettricista. Inoltre, le luci esterne devono essere schermate verso l’alto e lateralmente, in modo che, quando si accendono, limitino l’emissione di luce verso l’alto. Con questi semplici accorgimenti si riducono le spese e si abbatte l’inquinamento luminoso“.
L’intervista con Carbognani ci lascia con una consapevolezza agrodolce: se da un lato la tecnologia ci permette di scrutare angoli remoti dello Spazio, dall’altro la stessa tecnologia rischia di “chiuderci in una scatola” di luce artificiale e detriti orbitali. La battaglia che si combatte ogni notte tra i monitor dell’Osservatorio di Loiano non riguarda solo gli astronomi: riguarda il nostro legame ancestrale con la volta stellata, un patrimonio che rischia di diventare un ricordo sbiadito.
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