Space Economy: satellite nello spazio
Space Economy

I troppi satelliti di Musk nell’orbita terrestre stanno rovinando la ricerca astronomica

L’ingresso prepotente dei privati nel business dello spazio, oltre a far fiorire la space economy, ha una serie di effetti collaterali che andrebbe considerata.

Il lancio di migliaia di satelliti, a un ritmo persino difficile da immaginare pochi anni fa, sta rendendo sempre più affollate le orbite terrestri e crea problemi che vanno dal pericolo di collisioni ai danni arrecati alle ricerche astronomiche.

La luce del Sole riflessa dai satelliti

Capita sempre più spesso che queste registrino photobombing da parte della luce del Sole riflessa dai satelliti via via più numerosi.

Per comprendere la gravità del problema occorre sapere che, quando sulla Terra il Sole è già tramontato, a circa 500 km di quota i satelliti sono ancora illuminati e, a seconda della loro forma e del materiale che li compone, riflettono, più o meno bene, la luce del Sole diventando puntini luminosi in rapido movimento.

Ragionevolezza vorrebbe che i satelliti fossero progettati per minimizzare questo effetto indesiderato. Purtroppo, però, gli ingegneri di SpaceX, quando hanno concepito i satelliti Starlink, che sono assimilabili a grandi tavoli di circa 3 metri x 1, con pannelli solari di 3 metri x 9, hanno pensato a come impilarli nel modo più efficiente senza porsi il problema di quanto fossero riflettenti.

L’effetto di una forma tanto inusuale è stato palese già con il lancio del primo gruppo di Starlink, nel maggio del 2021, quando ci si è accorti della comparsa di trenini luminosi più brillanti delle stelle visibili a occhio nudo.

La proposta di Elon Musk

Gli astronomi e tutti gli appassionati del cielo hanno protestato, tanto che Elon Musk si è sentito in dovere di assicurare non fosse affatto sua intenzione danneggiare la ricerca astronomica.

In effetti, SpaceX ha subito iniziato a collaborare con l’Unione astronomica internazionale per mitigare il problema e rendere i suoi numerosissimi apparati meno riflettenti.

In caso le soluzioni non fossero soddisfacenti e gli osservatori astronomici avessero troppi problemi a operare dal suolo, il sempre propositivo Musk suggerirebbe di dislocarli in orbita, magari utilizzando i suoi servizi di lancio. Peccato l’idea non risolva tutti i problemi.

Le strisciate dei satelliti in orbita bassa

Lo Hubble Space Telescope, per esempio, che orbita a una quota di circa 530 chilometri, ha già registrato molte, cosiddette, strisciate, prodotte da oggetti a quote paragonabili o più alte. È stato addirittura visto il terzo stadio di un lanciatore muoversi a quelle altezze, ma quello che preoccupa di più sono le strisciate dei satelliti in orbita bassa, il cui numero sta letteralmente lievitando.

È un effetto già noto agli affezionati utilizzatori di Hst (ne ho personalmente parlato nel libro Saving the Starry Night), salito agli onori della cronaca grazie a un inedito connubio fra la passione di migliaia di volontari e le tecniche di machine learning.

Tutto è iniziato con l’idea di chiedere ai citizen scientist, appassionati senza una particolare preparazione, di scovare nelle immagini di Hubble le tracce del passaggio di asteroidi. Il progetto, ora terminato, si chiamava Hubble Asteroid Hunter e chiedeva di identificare la scia prodotta dal passaggio di un asteroide.

Come si vede dall’immagine di una collezione di strisciate, si cercava una traccia incurvata, dove la curvatura è dovuta al moto di Hst rispetto al lontano sasso spaziale.

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Le immagini di Hubble

Passate al setaccio 150mila immagini di Hubble, i volontari hanno scorto altri tipi di strisce alquanto diritte. L’hanno evidenziato nello spazio di discussione del progetto e i responsabili di Hst hanno controllato, per rendersi conto si trattasse di satelliti passati per caso davanti al telescopio, mentre questo puntava altrove.

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L’immagine di una galassia osservata da Hubble rovinata dalla scia lasciata da un satellite artificiale in orbita bassa. (Crediti: Nasa/Esa/Kruk et al. 2023)

A questo punto è nata l’idea di sfruttare le strisciate diritte per istruire un programma di machine learning e automatizzare la ricerca, andando a caccia di tracce più o meno brillanti in una selezione dei dati raccolti da Hubble fra il 2001 e il 2021.

Scopo della ricerca non era solo stabilire l’entità del problema, cioè la frazione delle immagini disturbata dalle strisciate, ma anche capire l’evoluzione del fenomeno nel corso di due decenni.

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Nella prima colonna, esempi di traccia singola, nella seconda, tracce multiple o con luminosità variabile, nella terza tracce particolari con un passaggio molto ravvicinato di uno Starlink (che è
completamente fuori fuoco) e una traccia curva (Crediti: Nasa/Esa/Kruk et al. 2023)

I risultati della ricerca

I risultati dello studio confermano che il numero delle strisciate aumenta insieme con quello dei satelliti in orbita bassa. Considerando le circa 100mila immagini analizzate, la percentuale di quelle con strisciata, che era 2,8% nel periodo 2002-2005, è salita a 4,3% fra il 2018 e il 2021.

Pur trattandosi di un aumento macroscopico, l’effetto su Hst non è ancora drammatico, ma la situazione è destinata a peggiorare. È opportuno ricordare che lo studio è concluso nel 2021, quando gli Starlink in orbita erano 1562. Oggi sono già più del doppio ed è evidente che sempre più immagini di Hst subiranno photobombing.

Purtroppo nessun telescopio al suolo o in orbita è immune dall’effetto Starlink che, va sottolineato, non è l’unica costellazione costituita da migliaia di satelliti. OneWeb ha scelto orbite a 1200 chilometri per i suoi 650 apparati.

Kuiper di Jeff Bezos dovrebbe comporsi di 3236 satelliti a 590 chilometri di altezza, mentre la Samsung pianifica una costellazione di 4700 satelliti a un’altitudine di 2mila chilometri. Gli astronomi dovranno andare sulla Luna?

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