Le emissioni di gas serra potrebbero ridurre drasticamente il numero di satelliti in grado di orbitare in sicurezza attorno alla Terra, secondo gli ingegneri aerospaziali guidati dal MIT. Questa notizia potrebbe causare problemi per i servizi spaziali essenziali, tra cui Internet e le previsioni meteo.
Le emissioni di gas serra non stanno solo riscaldando la superficie terrestre, ma hanno anche un impatto sullo spazio. I ricercatori guidati dal MIT hanno scoperto che queste emissioni stanno alterando l'ambiente dello spazio vicino alla Terra, riducendo potenzialmente il numero di satelliti che possono operare in sicurezza nei prossimi decenni.
Pubblicato il in Nature Sustainability, lo studio dimostra che l'anidride carbonica e altri gas serra causano la contrazione dell'atmosfera superiore, in particolare della termosfera. Questa contrazione riduce la densità atmosferica, che di conseguenza diminuisce la resistenza atmosferica, una forza che aiuta a tirare verso il basso i vecchi satelliti e i detriti, dove bruciano. Con meno resistenza, i detriti spaziali rimangono in orbita più a lungo, aumentando drasticamente la probabilità di collisioni.
Il team di ricerca prevede un futuro cupo. Le loro simulazioni indicano che entro il 2100 la capacità di carico dei satelliti in orbita terrestre bassa potrebbe ridursi del 50-66 percento a causa degli effetti dei gas serra.
"Il nostro comportamento con i gas serra qui sulla Terra negli ultimi 100 anni sta avendo un effetto sul modo in cui gestiremo i satelliti nei prossimi 100 anni", ha affermato in un comunicato stampa l'autore dello studio Richard Linares, professore associato presso il Dipartimento di Aeronautica e Astronautica del MIT (AeroAstro).
Questo studio implica conseguenze di vasta portata per le tecnologie su cui facciamo affidamento quotidianamente, dalle previsioni meteorologiche alla navigazione GPS, fino alle comunicazioni globali e alle banche.
"L'atmosfera superiore è in uno stato fragile poiché il cambiamento climatico sconvolge lo status quo", ha aggiunto l'autore principale William Parker, uno studente laureato in AeroAstro. "Allo stesso tempo, c'è stato un enorme aumento del numero di satelliti lanciati, in particolare per la fornitura di Internet a banda larga dallo spazio. Se non gestiamo questa attività con attenzione e non lavoriamo per ridurre le nostre emissioni, lo spazio potrebbe diventare troppo affollato, portando a più collisioni e detriti".
Durante il ciclo solare di 11 anni, la termosfera si espande e si contrae naturalmente man mano che l'atmosfera più esterna della Terra si riscalda e si raffredda in risposta all'attività solare.
Tuttavia, la tendenza degli ultimi decenni indica che i gas serra potrebbero ora svolgere un ruolo più significativo. Gli scienziati hanno osservato cambiamenti nella resistenza dei satelliti che sembrano essere guidati da queste emissioni di gas serra piuttosto che dalle sole attività solari naturali.
"Il cielo sta letteralmente cadendo, ma a una velocità pari a decenni", ha aggiunto Parker.
Il team del MIT ha sviluppato simulazioni che incorporano diversi scenari di emissioni di gas serra per stimare le future dinamiche orbitali e le potenziali collisioni satellitari.
Oggi, ci sono oltre 10,000 satelliti operativi in orbita terrestre bassa, una regione che si estende fino a 1,200 miglia dalla superficie terrestre. Questi satelliti forniscono servizi essenziali come la fornitura di Internet, sistemi di navigazione e previsioni meteorologiche. L'aumento esponenziale dei lanci di satelliti, in particolare da parte di megacostellazioni come Starlink di SpaceX, ha già affollato notevolmente questa regione orbitale.
"Negli ultimi cinque anni sono stati lanciati più satelliti che nei 60 anni precedenti messi insieme", ha aggiunto Parker, sottolineando l'importanza di capire se il nostro percorso attuale è sostenibile.
I ricercatori hanno utilizzato modelli ecologici di "capacità di carico" per prevedere il numero di satelliti che ogni altitudine potrebbe ospitare, considerando diversi scenari di emissione. Confrontando i livelli di emissione dell'anno 2000 con potenziali aumenti futuri, hanno scoperto che le crescenti emissioni riducono drasticamente la capacità di carico su varie altitudini nell'orbita terrestre bassa.
Le proiezioni indicano che se la capacità di carico viene superata, anche in zone localizzate, potremmo trovarci di fronte a una "instabilità incontrollata" o a collisioni a cascata che generano detriti rendendo inutilizzabili quelle regioni orbitali. Queste scoperte sottolineano l'urgenza di affrontare le emissioni di gas serra e gestire attentamente i lanci di satelliti.
"Facciamo affidamento sull'atmosfera per ripulire i nostri detriti. E se l'atmosfera sta cambiando, allora cambierà anche l'ambiente dei detriti", ha aggiunto Parker. "Mostriamo che le prospettive a lungo termine sui detriti orbitali dipendono in modo critico dal contenimento delle nostre emissioni di gas serra".
Questa ricerca, co-redatta da Matthew Brown dell'Università di Birmingham, richiama l'attenzione su una dimensione del cambiamento climatico che si estende oltre la superficie del nostro pianeta.
Fonte: MIT