Le megacostellazioni di satelliti cambieranno l’astronomia?

SpaceX, Amazon e altri vogliono mettere in orbita migliaia di satelliti per offrire Internet dallo Spazio, ma con grandi rischi per le osservazioni scientifiche

SpaceX, Amazon, OneWeb e diverse altre aziende hanno piani molto ambiziosi per rendere Internet accessibile praticamente da ogni luogo del pianeta sfruttando lo Spazio, ma i loro progetti potrebbero compromettere le osservazioni astronomiche. Le megacostellazioni di satelliti, in orbita intorno alla Terra, riempiranno il cielo di migliaia di nuovi elementi piuttosto luminosi, che interferiranno con il lavoro degli astronomi che già da tempo esprimono preoccupazioni per questo tipo di progetti. Un rapporto dall’American Astronomical Society (AAS) ha da poco confermato dubbi e timori sulle megacostellazioni, invitando le aziende e le organizzazioni astronomiche a collaborare per ridurre l’impatto di queste iniziative commerciali sulle osservazioni scientifiche.

L’idea di portare Internet dallo Spazio non è una novità, ma negli ultimi anni è stata rilanciata dalla possibilità di costruire e mantenere in orbita satelliti relativamente economici e di piccole dimensioni, che coprono porzioni limitate di territorio. L’idea è usarne tantissimi su orbite diverse, in modo che ogni porzione della Terra sia sempre coperta almeno da un satellite di passaggio, garantendo il mantenimento delle connessioni. SpaceX di Elon Musk è tra le aziende che più hanno investito nella creazione di una megacostellazione, chiamata Starlink, avendo l’opportunità di portare i satelliti in orbita con mezzi propri e a costi bassi. Una volta completata, Starlink potrebbe rivelarsi una fonte di ricavo molto importante per l’azienda di Musk.

SpaceX ha ottenuto dal governo degli Stati Uniti un permesso per portare circa 12mila satelliti in orbita, e la società in più occasioni ha citato la possibilità di estendere ulteriormente Starlink aggiungendo almeno altri 30mila satelliti. Amazon ha per ora obiettivi più contenuti e ha ricevuto l’autorizzazione per creare una megacostellazione di circa 3.200 satelliti. OneWeb ha piani più ambiziosi e mira a portare intorno alla Terra circa 48mila satelliti: la società ha però avuto di recente problemi finanziari molto seri, al punto da dover dichiarare fallimento e affrontare un passaggio di proprietà, ma non ha comunque cambiato i propri progetti, almeno ufficialmente.

In pochi anni il cielo notturno potrebbe quindi diventare piuttosto trafficato e con decine, forse centinaia, di piccoli satelliti visibili ogni ora in orbita intorno alla Terra a distanze variabili tra i 600 e i 1.200 chilometri. SpaceX ne ha finora messi in orbita 655 e diversi astronomi hanno dovuto fare i conti con il loro passaggio nelle porzioni di cielo che stavano osservando. L’azienda ha promesso di essere al lavoro per ridurre il problema, utilizzando materiali opachi e meno riflettenti per i suoi satelliti, ma i nuovi modelli sperimentati finora non hanno portato a particolari progressi. Il problema della luminosità dei satelliti si presenta soprattutto subito dopo il tramonto e prima dell’alba, quando la luce radente del Sole li illumina nel cielo ancora relativamente scuro.

In molti casi le osservazioni astronomiche richiedono l’utilizzo di lunghi tempi di esposizione per effettuare una fotografia della volta celeste. I telescopi sono sincronizzati con il moto apparente del corpo celeste da osservare, in modo da seguirlo nel suo spostamento sulla volta celeste e rendere nitida la fotografia. Se durante un lungo tempo di esposizione il cielo osservato viene attraversato da altri elementi molto luminosi, come i satelliti delle megacostellazioni, c’è il rischio che l’immagine risultante sia “sporca” e contenga le scie luminose prodotte dai satelliti, rovinando l’osservazione.

Le linee bianche sono satelliti di Starlink in transito durante un’osservazione con lunghi tempi di esposizione (IAU/Victoria Girgis/Lowell Observatory)

Un problema simile può verificarsi anche con i satelliti tradizionali, che però si trovano in orbite più distanti dalla Terra, si muovono più lentamente e illuminano meno il cielo con la loro luce riflessa. Le megacostellazioni comportano inoltre la presenza in spazi relativamente ravvicinati di più satelliti, che appaiono come un trenino luminoso che attraversa il cielo.

Sulla base di queste valutazioni e delle osservazioni svolte finora con i primi satelliti di Starlink e degli altri in orbita, l’AAS ha prodotto un rapporto in collaborazione con SpaceX, Amazon e altre società coinvolte nella costruzione delle megacostellazioni. Lo studio dice che con i giusti accorgimenti si dovrebbero limitare i problemi per le osservazioni astronomiche, ma ricorda comunque che iniziative di questo tipo portano con sé seri rischi.

Il gruppo di lavoro raccomanda alle aziende di costruire nuove versioni più scure e meno riflettenti dei loro satelliti. Viene inoltre consigliato di non superare un’altitudine di 600 chilometri, in modo che sia ridotto il tempo di passaggio in una data porzione di cielo, a differenza di quanto accadrebbe a distanze superiori dalla Terra, seppure non comparabili con quelle dei satelliti tradizionali e più grandi.

I responsabili degli osservatori e delle istituzioni scientifiche dovrebbero inoltre adottare alcune soluzioni per ridurre gli effetti delle megacostellazioni sulle loro osservazioni. La proposta principale è di utilizzare software che consentano di identificare ed escludere dalle immagini i satelliti di passaggio mentre si effettua un’osservazione, così come di impiegare modelli per prevedere le ore della notte più adeguate per osservare determinate porzioni di cielo, riducendo il rischio di ritrovarsi un trenino di satelliti. Questi accorgimenti possono valere per i grandi osservatori, mentre sarebbero più difficili da attuare per i centri di osservazione più piccoli o semiamatoriali.

Il rapporto invita aziende e astronomi a collaborare nei prossimi mesi per valutare l’impatto delle megacostellazioni, dopo avere adottato le raccomandazioni. Le centinaia di satelliti già in orbita dovrebbero consentire di farsi una prima idea sugli eventuali progressi raggiunti, anche se molti sono scettici sull’utilità di questo approccio, considerato che se le aziende dovessero dar seguito ai loro progetti ci si dovrebbe confrontare con decine di migliaia di satelliti costantemente in movimento intorno alla Terra.

La possibilità di offrire connessioni Internet dallo Spazio potrebbe rivelarsi molto redditizia, ma i progetti per farlo sono comunque molto costosi e secondo diversi analisti non ci sono a oggi elementi per sostenere che almeno una delle aziende coinvolte riesca a portare a termine i propri piani. Una megacostellazione vera e propria potrebbe non essere mai completata, ma l’invito degli astronomi è di arrivare comunque preparati, per ogni evenienza.