Il satellite ERS-2, grande più o meno quanto un minibus, sta precipitando verso la Terra. Ma non c’è da preoccuparsi: il suo rientro incontrollato nell’atmosfera avverrà nella serata di oggi e buona parte del satellite si disintegrerà ad altissima quota, con solo qualche possibilità che alcuni frammenti raggiungano il suolo.
Non è la prima volta che succede, ma l’evento è a suo modo storico perché segna la fine dei uno dei primi satelliti europei per lo studio del clima lanciato a metà degli anni Novanta, con tecnologie all’epoca ancora poco utilizzate in orbita e che ora fanno parte di molti satelliti per l’osservazione del suolo, degli oceani e delle caratteristiche dell’atmosfera.
Il satellite era stato sviluppato grazie a una collaborazione gestita dall’Agenzia spaziale europea (ESA) nell’ambito del programma European Remote Sensing (ERS) per lo studio della Terra all’inizio degli anni Novanta. L’ESA aveva inviato in orbita ERS-1 nel 1991 e quattro anni dopo aveva lanciato ERS-2, il satellite che ora sta tornando verso il nostro pianeta.
La missione scientifica di ERS-2 era durata fino al 2011: anche se dopo 16 anni il satellite era ancora funzionante, l’ESA aveva deciso di fermarne le attività e di farlo distruggere nell’atmosfera, in modo da ridurre la presenza dei rifiuti spaziali in orbita, un problema sempre più sentito e con notevoli rischi per il funzionamento delle altre migliaia di satelliti che girano intorno alla Terra.
Dopo aver fatto alcune manovre, il satellite era stato portato dai 780 chilometri dove effettuava buona parte delle proprie rilevazioni a 573 chilometri di altitudine e disattivato, in modo che lentamente perdesse quota fino a compiere un ingresso nell’atmosfera in una quindicina di anni. La previsione era abbastanza accurata e ora ERS-2 sta perdendo quota più velocemente e secondo le previsioni terminerà il proprio viaggio nella serata di mercoledì.
Il satellite ERS-2 nelle fasi di preparazione prima del lancio (ESA)
Non è però semplice stabilire con certezza su quale porzione del pianeta avverrà la distruzione, perché molto dipende dalla velocità del rientro e dalla densità dell’atmosfera, che varia a seconda di numerose variabili compresa l’attività solare. La traiettoria seguita da ERS-2 è comunque tenuta sotto controllo dall’ESA e da diverse altre organizzazioni, in modo da poter fare stime più accurate quando il satellite sarà intorno agli 80 chilometri di altitudine, il probabile momento in cui avverrà la distruzione.
ERS-2 ha una massa di 2,5 tonnellate, comparabile con quella di diversi altri satelliti e detriti spaziali che in media rientrano nell’atmosfera con una frequenza di 7-15 giorni. A differenza dei satelliti più recenti, solitamente progettati per produrre la minor quantità possibile di detriti, ERS-2 ha alcuni componenti che potrebbero resistere alle sollecitazioni e alle alte temperature che si sviluppano nel rientro nell’atmosfera. La sua antenna principale era stata costruita in fibra di carbonio, un materiale molto resistente, di conseguenza alcune sue parti potrebbero arrivare al suolo.
Anche se così fosse il rischio per la gente sarebbe comunque minimo, come ha spiegato l’ESA:
Il rischio su base annua per un essere umano di essere ferito da un detrito spaziale è inferiore a 1 su un miliardo. Per fare un confronto, è un rischio: circa 1,5 milioni di volte inferiore rispetto a quello di morire in un incidente domestico; circa 65mila volta inferiore rispetto al rischio di essere colpiti da un fulmine; circa tre volte inferiore rispetto al rischio di essere colpiti da un meteorite.
Il rischio è molto basso per un semplice motivo: buona parte della Terra è disabitata, considerato che gli oceani da soli ne ricoprono il 70 % e che ci sono enormi porzioni di territorio in cui non vive nessuno. La maggior parte degli esseri umani vive in aree densamente popolate e questo può creare una percezione distorta sull’effettiva presenza umana in tutto il pianeta.
Rappresentazione schematica della carriera di ERS-2 nello Spazio (ESA)
Quando furono lanciati nella prima metà degli anni Novanta, ERS-1 ed ERS-2 contenevano alcune delle tecnologie più avanzate disponibili all’epoca per l’osservazione e lo studio della Terra. I sensori di ERS-2 permisero di effettuare in modo più accurato la misurazione della temperatura superficiale del suolo e degli oceani, raccogliendo dati fondamentali per la costruzione dei modelli per lo studio del cambiamento climatico. ERS-2 fu anche molto importante per osservare l’assottigliamento dello strato di ozono in alcune parti dell’atmosfera, il cosiddetto “buco nell’ozono”, così come per analizzare alcuni andamenti atmosferici per migliorare l’affidabilità delle previsioni meteorologiche.
Nel corso dei suoi 16 anni di utilizzo, ERS-2 fu inoltre impiegato per analizzare gli effetti di alcuni disastri naturali, come grandi inondazioni su alcune porzioni di territorio, e per studiare la salute delle foreste e identificare i casi di deforestazione illegale. Insieme a ERS-1, rese possibili oltre 5mila progetti scientifici e i dati raccolti in quegli anni sono ancora oggi preziosi per studiare andamenti e variazioni al suolo, negli oceani e nell’atmosfera.
Lo stretto di Messina ripreso in varie date da ERS-2 (ESA)
Per questi motivi ERS-1 ed ERS-2 sono considerati «i pionieri europei dell’osservazione della Terra» e le conoscenze accumulate con il loro sviluppo, e il loro utilizzo, ha reso poi possibile la produzione di satelliti di nuova generazione. Nel marzo del 2002 l’Agenzia spaziale europea inviò in orbita Envisat, un satellite che conteneva strumenti sperimentati nel programma ERS e aggiornati con nuove funzionalità. Alcuni dei sensori impiegati su ERS-2 avrebbero poi reso possibile il perfezionamento di strumenti molto importanti per valutare le variazioni nella conformazione del territorio (InSAR), oggi impiegati da Copernicus, l’iniziativa satellitare europea per lo studio della Terra.
A differenza di ERS-2, ERS-1 smise di rispondere ai comandi prima di poter essere collocato a una quota che garantisse la sua fine nell’atmosfera entro pochi anni. Attualmente il satellite si trova a 700 chilometri di distanza dalla Terra e potrebbe impiegare fino a un secolo prima di raggiungere nuovamente il nostro pianeta.
Difficilmente oggi si potrebbe verificare un imprevisto di questo tipo, per lo meno con i satelliti sotto la responsabilità dell’ESA. L’Agenzia ha infatti adottato nel 2022 il “Zero Debris Charter”, un trattato che prevede numerosi vincoli nella realizzazione e nella gestione dei satelliti, proprio per ridurre il problema dei rifiuti spaziali. L’ESA si è impegnata a utilizzare satelliti che possano essere manovrati per essere spostati in orbite che ne assicurino la fine nell’atmosfera, dove si potranno polverizzare senza causare problemi. Il trattato prevede inoltre che non passino più di cinque anni dal momento in cui un satellite viene disattivato al momento in cui viene distrutto.
In quasi 70 anni di attività spaziali, sono stati trasportati in orbita migliaia di satelliti, molti dei quali non sono più funzionanti. Mentre i satelliti più recenti hanno spesso sistemi per modificare la loro orbita quando non servono più, in modo che si disintegrino al loro rientro nell’atmosfera o per essere parcheggiati in orbita a debita distanza dal nostro pianeta, i satelliti più vecchi sono impossibili da controllare dalla Terra e non possono essere smaltiti.
La presenza di così tanti detriti spaziali fa aumentare sensibilmente il rischio di collisioni con satelliti attivi. Incidenti di questo tipo possono portare alla produzione di nuovi detriti, che a loro volta diventano rifiuti spaziali rischiosi per altri satelliti e così via.
Alla fine degli anni Settanta, il consulente della NASA Donald J. Kessler ipotizzò che un tale effetto domino potesse portare ad avere talmente tanti detriti nell’orbita bassa intorno alla Terra (a una quota tra 300 e 1.000 chilometri) da rendere impossibile l’esplorazione spaziale e l’impiego di nuovi satelliti per generazioni. La “sindrome di Kessler” viene evocata sempre più di frequente come un rischio da esperti e responsabili delle agenzie spaziali, che da anni lavorano alla sperimentazione di sistemi per ridurre la quantità di rifiuti spaziali intorno alla Terra.
