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Nasce il Centro Uai per preservare l’oscurità del cielo

Starlink Satellites pass overhead near Carson National Forest, New Mexico, photographed soon after launch.  

Preservare l’oscurità del cielo e fornire soluzioni alle interferenze che le costellazioni satellitari in orbita inevitabilmente causano nelle osservazioni astronomiche. Questo è l’obiettivo principale del Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference, nuovo centro annunciato oggi dall’Unione Astronomica Internazionale (Uai), l’organizzazione che unisce le società astronomiche del mondo, contando 12,000 astronomi da 90 paesi.

A costituirlo, al fianco di Uai, due centri di ricerca: il NoirLab, laboratorio astronomico della agenzia statunitense National Science Foundation, e lo Ska Observatory, progetto internazionale di radioastronomia per lo studio dello spazio profondo. Dai tre enti fondatori giungeranno le risorse umane ed economiche per avviare la missione del centro.

Le costellazioni satellitari, gruppi di satelliti artificiali che operano in coordinamento per una copertura totale della Terra, stanno vivendo un aumento considerevole negli ultimi anni, fenomeno spinto soprattutto dal boom della Space Economy.
Le previsioni stimano per i prossimi decenni oltre 100.000 satelliti lanciati in orbita terrestre bassa (Leo), ossia tra i 350 e i 1200 km di quota. A questo traguardo concorreranno soprattutto le costellazioni delle grandi compagnie private, come Starlink di SpaceX, il progetto Kuiper di Blue Origin o WorldVu di OneWeb.

Se il numero considerevole di satelliti in orbita garantirà, da un lato, l’ampliamento dei servizi di comunicazione che le tecnologie satellitari supportano, dall’altro, l’affollamento orbitale, oltre ad aumenterà il rischio di incidenti e di space debris, acuirà un problema già attuale per l’astronomia: la presenza di numerose e importanti interferenze che i satelliti causano nelle osservazioni ottiche e radio dei telescopi terrestri.

«Il nuovo centro è un passo importante per garantire che i progressi tecnologici non impediscano inavvertitamente il nostro studio e il godimento del cielo», afferma Debra Elmegreen, Presidente Uai.

Per comprendere meglio il ruolo del nuovo centro e le soluzioni plausibili, abbiamo intervistato il Prof. Piero Benvenuti, Direttore del nuovo centro Uai.

Direttore Benvenuti, su quale spinta nasce il Centre for the Protection of the Dark and Quiet Sky from Satellite Constellation Interference?
«L’Unione Astronomica Internazionale ha deciso di intervenire sul problema delle interferenze da costellazioni satellitari attraverso due guide: la prima è politica ad alto livello, quindi appellarsi al Copuos, il Comitato delle Nazioni Unite per gli usi pacifici dello spazio, che discute appunto delle problematiche sull’utilizzo non militare. L’altra è quella di costituire questo nuovo Centro di coordinamento per le azioni di riduzione dell’impatto delle interferenze satellitari, basandoci sulla collaborazione di diversi gruppi a livello mondiale che già si erano attivati in questo ambito».

Come si genera l’interferenza satellitare e quali satelliti sono più problematici per le osservazioni astronomiche?
«I satelliti in orbita terrestre bassa sono illuminati dal Sole per buona parte della notte causando così interferenze ottiche con le osservazioni astronomiche. Tra questi, l’impatto maggiore li arrecano i satelliti più alti nella orbita Leo, quindi tra i 1000 e i 1200 km di quota, perché vengono colpiti per più tempo dalla luce solare. Sono i pannelli solari dei satelliti la vera causa della luce riflessa. Il problema non esiste invece per i satelliti in orbita geostazionaria perché meno numerosi e sempre fissi nella stessa posizione, quindi evitabili».

L’interferenza è solo di natura ottica?
«Ne soffrono sicuramente i telescopi ottici di ultima generazione, molto sensibili e con campi di vista molto grandi. Ma i satelliti, oltre a essere numerosi, sono anche emettitori radio, dovendo comunicare a Terra. Questo ha un impatto inevitabile anche sulla radioastronomia. Senza che le costellazioni utilizzino frequenze di interesse astronomico, la densità è tale che le emissioni spurie dei satelliti creano una specie di fondo elettromagnetico di disturbo: come ascoltare musica classica con a fianco un martello pneumatico.
Purtroppo, le tecniche di rimozione di queste tracce non sono completamente efficaci».

Quali soluzioni possono limitare il problema?
«Se conoscessimo con grande precisione gli elementi orbitali di tutti i satelliti è possibile prevedere esattamente quando un satellite entra in un campo di vista di un telescopio e per quanto tempo ci rimane. In questo lasso di tempo sarebbe, dunque, possibile terminare la posa della fotografia e riprendere quando il satellite è di nuovo fuori dalla vista del telescopio. Questo significa che le compagnie devono fornirci gli elementi orbitali aggiornati con una precisione maggiore di quella dei dati attualmente pubblicati. Questa soluzione però avrebbe comunque ricadute: le continue interruzioni implicano, infatti, l’allungamento dei tempi di osservazione oltre alla necessità di complicati software per gestirle i telescopi in base al passaggio dei satelliti».

Che ruolo avrà il nuovo Centro Uai nei confronti delle compagnie private titolari delle costellazioni?
«Ci proporremo come un coordinamento di sistema per dare supporto, e una guida, ai privati che vogliono costruire una costellazione. Le industrie devono progettare le loro costellazioni limitando al massimo il numero dei satelliti e il tempo per cui rimangono in orbita. La nostra richiesta, sempre tramite il Copuos, è di poter vedere i progetti delle costellazioni prima che si chiudano per confrontarci con le aziende e cercare insieme a loro di mitigarne l’impatto».

Quali i prossimi passi necessari?
«Il Copuos deve ormai tener conto della moltiplicazione degli attori in campo e del fatto che i privati sono più difficilmente controllabili rispetto alle agenzie pubbliche. Da qui la necessità di dover modificare le regole per il lancio nel prossimo futuro di nuove costellazioni».

Non rimane dunque che seguire i primi passi del nuovo centro Uai e l’evoluzione di un argomento rilevante non solo per la comunità astronomica e a cui anche il nostro Paese è sensibile: l’Italia sta, infatti, seguendo con attenzione gli sviluppi dell’iniziativa e farà una dichiarazione in merito durante la sessione 2022 del Sottocomitato scientifico e tecnico del Comitato delle Nazioni Unite per gli usi pacifici dello spazio, che si terrà dal 7 al 18 febbraio 2022.

 

Crediti immagine in evidenza: Uai

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