A cura di Pierluigi Martufi e Riccardo Malighetti

Clarity-1, il nuovo satellite della startup americana Albedo Space Corporation, è pronto per lo spazio, o meglio per la VLEO, l’orbita ultra-bassa. A differenza dell’inflazionatissima orbita bassa LEO, qui potrà volare più basso e garantire la raccolta di immagini satellitari con una risoluzione di 10 centimetri, ad oggi possibile solo con droni e aerei. Scontate le applicazioni in campo militare, non è un caso che tra i principali clienti dell’azienda figurino l’esercito e le principali agenzie di intelligence a stelle e strisce.

Il dato importante – oltre all’importante progresso ingegneristico – è evidentemente l’avvicinamento alle quote aereonautiche che sta compiendo l’industria aerospaziale. Satelliti, anche di rilevanti dimensioni come Clarity-1 (circa 3 metri di altezza per 1 di profondità), cominciano a popolare orbite intorno ai 200 km favorendo la loro difesa dalle arcinote insidie di eventuali de-orbiting coatti (anche militari) ed evitando i problemi – sempre più evidenti – derivanti dall’ormai grave situazione di inquinamento spaziale dovuto agli space debris, interi satelliti in disuso e non deorbitati o rifiuti spaziali di satelliti danneggiati che non potendo essere controllati rischiano di scontrarsi con i satelliti funzionanti.

Ma cos’è la Very Low Earth Orbit?

La VLEO è la più bassa tra le orbite extra-atmosferiche ed è localizzata nella regione tra i 100 e i 450 km sopra la superficie terrestre. La sua utilizzazione non è una novità. Il suo impiego, prima a scopo meramente spionistico e successivamente anche commerciale, inizia negli anni ’60 sfruttando missili dotati di telecamere da parte degli USA. Il mondo era diverso, c’era il Muro di Berlino e la Guerra Fredda, ma soprattutto lo spazio ancora doveva essere regolamentato ed era “oggetto” di competizione. Ad oggi non è chiaramente più consentito l’utilizzo di missili per l’esplorazione dello spazio extra-atmosferico e molti player commerciali hanno iniziato a sfruttare satelliti in VLEO per l’imaging satellitare. Tra questi ad esempio Airbus, ImageSat International, Lockheed Martin, Thales Alenia Space.

Perché il suo sfruttamento intensivo può contribuire a risolvere il problema dell’inquinamento spaziale da space debris?

L’atmosfera terrestre in orbita VLEO ha una densità molto bassa ma maggiore rispetto alla Low Earth Orbit (l’inflazionatissima orbita di poco superiore). La condizione di quest’ultima, difatti, comporta il rallentamento dei satelliti e il loro inevitabile decadimento naturale. Per mantenersi in orbita, infatti, un satellite deve mantenere la sua velocità e ciò è sempre più difficile a mano a mano che ci si avvicina al suolo terrestre. I satelliti lanciati per missioni durature hanno, quindi, bisogno di motori (tendenzialmente elettrici) che li aiutino a mantenere tale velocità e rimanere in quota. Se spenti, iniziano a rallentare e scendono fino ad incontrare atmosfera sempre più densa, per poi iniziare la vera e propria “caduta”. Le orbite VLEO offrono quindi un’importante alternativa alle LEO da cui il rientro è estremamente più lento e molto più costoso.

I rischi nell’atmosfera terrestre

In atmosfera i satelliti “in caduta” si disintegrano bruciando, ma alcune parti maggiori (o costituite da particolari materiali) possono resistere ed arrivare sulla superficie terrestre. A dire il vero il maggiore rischio non è rappresentato dai satelliti orbitanti, ma dagli stadi dei razzi che li portano in orbita. In base agli studi del CNR (Pardini-Anselmo) nei 12 anni che vanno dall’inizio del 2010 alla fine del 2021, la probabilità a livello globale che i rientri incontrollati provocassero almeno una vittima è stata stimata pari a circa il 15%.

Su base annua, la probabilità di provocare vittime è variata tra lo 0,7% (nel 2010) e il 2,6% (nel 2021). Nel 2021, quasi l’80% dei rientri incontrollati di stadi orbitali ha superato la soglia di rischio (molto bassa), mentre ciò si è verificato solo per il 7% dei satelliti. Per gli stadi, la probabilità di provocare almeno una vittima è stata di quasi il 2%. Di questo rischio, quasi il 62% è imputabile agli stadi cinesi, circa il 18% agli stadi russi o sovietici, e circa il 14% agli stadi americani.

Legalmente parlando…

Lo scorso 19 febbraio è avvenuto uno dei più recenti rientri non controllati ad opera di SpaceX. Fortunatamente, nonostante la caduta di un debris sul suolo terrestre (in Polonia), sono stati registrati solo danni materiali. Ma chi è responsabile per tali danni? La risposta va ricercata nei trattati internazionali, specificamente nel cosiddetto Corpus Iuris Spatialis, una raccolta di accordi internazionali attuativi dell’Outer Space Treaty del 1967. I danni “a terra” chiaramente vanno risarciti ma non sempre è possibile identificare il soggetto responsabile per il satellite, in quanto i detriti che cadono a terra – per quanto pericolosi – spesso hanno dimensioni limitate. In questi casi, rimane la possibilità concorrente per il danneggiato di rivolgersi al proprio Stato per impegnare in via diplomatica al risarcimento lo Stato (o, come più frequentemente avviene, gli Stati) operatore del lancio definito in base all’articolo 1 della Liability Convention for Damage Caused by Space Objects del 1972. Proprio in questa ottica la legge sullo spazio italiana – attualmente in fase di approvazione parlamentare – prevederà un regime assicurativo obbligatorio per gli operatori spaziali.