Gli incendi in Spagna sono un problema anche per questa giga antenna

Se ad aprile abbiamo potuto ascoltare le voci dei quattro astronauti di Artemis II mentre giravano attorno alla Luna è perché sono state recepite da almeno una delle stazioni del Deep Space Network (DSN), la rete di antenne che la NASA usa per comunicare con le sue missioni nello Spazio profondo. Una di queste stazioni si trova a Robledo de Chavela, su un altopiano una sessantina di chilometri a ovest di Madrid, in Spagna.

Venerdì è stata evacuata, perché stava per essere raggiunta da uno degli incendi che negli ultimi giorni hanno bruciato centinaia di chilometri quadrati di terreno tra Spagna e Francia, e causato l’evacuazione di più di 300mila persone. Raúl Alonso, che dirige le operazioni della stazione, ha raccontato al quotidiano spagnolo ABC che il fuoco era arrivato dentro la struttura. È un problema perché nel mondo ci sono solo altre due stazioni del DSN: una a Goldstone, nel deserto del Mojave, in California, e una a Tidbinbilla, in una valle a ovest di Canberra, in Australia.

Il giorno dopo la NASA ha comunicato che non c’erano danni gravi, ma i controlli da fare sono ancora molti e la stazione non ha ripreso a funzionare. La preoccupazione principale riguarda le condizioni delle sei antenne, cioè i dispositivi che trasmettono e ricevono i segnali dallo spazio. Quella che riesce a comunicare con le sonde più lontane è la più grande: ha un diametro di settanta metri e pesa quasi tremila tonnellate.

Ogni stazione ne ha una sola così, quindi nella rete ce ne sono in totale tre. Ma quella di Goldstone, in California, era già ferma dal settembre del 2025 a causa di un incidente. Con quella di Madrid spenta dall’incendio, per qualche giorno è rimasta in funzione una sola di queste grandi antenne, quella australiana. Nel frattempo le attività delle sei antenne di Madrid sono state distribuite tra le stazioni della California e dell’Australia, anche se nessuna può davvero sostituire le altre. Ogni antenna, infatti, riesce a comunicare con una sonda solo nelle ore in cui questa si trova sopra il proprio orizzonte.

Vista da terra, una sonda si comporta un po’ come il Sole: sorge da una parte del cielo, lo attraversa e tramonta dall’altra. E come per il Sole, quel movimento nel cielo dipende da noi: a farla sorgere e tramontare è la Terra, che ruotando si porta dietro l’antenna. La sonda nello spazio si muove, ma è così lontana che nell’arco di poche ore vedremmo la sua posizione nel cielo cambiare di pochissimo se la Terra non ruotasse. Una base motorizzata tiene l’antenna puntata verso la sonda, ruotandola lentamente per tutta la durata del passaggio. Quando la sonda scende sotto l’orizzonte, però, il segnale non arriva più all’antenna.

Ogni antenna, quindi, può seguire una sonda solo per una parte della giornata, come noi vediamo il Sole solo di giorno. Per questo le tre stazioni sono distribuite sulla Terra a circa centoventi gradi di longitudine l’una dall’altra, cioè a un terzo di giro. Così, mentre una sonda sta tramontando sull’orizzonte di Madrid, in California sta già sorgendo; e quando tramonta anche lì, l’Australia è pronta a raccoglierne il segnale.

I segnali che le sonde e le antenne si scambiano sono lo stesso tipo di onde con cui funzionano le radio (le onde radio, appunto). Sono onde elettromagnetiche come la luce, e quindi viaggiano alla massima velocità possibile. Nello spazio però le distanze sono enormi. Per esempio i segnali del rover Curiosity, su Marte, impiegano tra i tre e i ventidue minuti per raggiungerci. Quelli di Voyager 1, la sonda lanciata dalla NASA nel 1977 e che oggi è l’oggetto costruito dagli esseri umani più distante dalla Terra, ci mettono circa ventitré ore.

Questi ritardi permettono di misurare quanto sono lontane le sonde: l’antenna manda un segnale, la sonda lo riceve e lo rispedisce indietro, e a terra si misura quanto tempo è passato. Le stesse antenne servono anche a inviare comandi alle sonde. Gli operatori li inviano e poi aspettano anche ore o giorni per sapere se sono arrivati e sono stati eseguiti. Se qualcosa va storto, la sonda sospende la sequenza di istruzioni e aspetta finché qualcuno, a terra, non se ne accorge. Anche per questo tutte le antenne dovrebbero sempre essere operative e nessuna è sostituibile; anche se sarebbe utile avere delle repliche.

E in un certo senso la base spagnola un doppione ce l’avrebbe anche. Poco distante infatti c’è Cebreros, una stazione dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), che ha un accordo con la NASA: in caso di emergenza un’agenzia può usare le antenne dell’altra, e viceversa. Anche l’ESA, infatti, ha una propria rete per lo Spazio profondo, con stazioni in Australia, Argentina e Spagna.

L’antenna di Cebreros, però, ha un diametro di trentacinque metri, la metà di quelle da settanta metri della NASA. Ma soprattutto anche Cebreros è stata evacuata negli stessi giorni, minacciata da un altro grande incendio, quello della provincia di Ávila. Domenica il direttore generale dell’ESA aveva annunciato che non c’erano stati danni. Tuttavia le misure di sicurezza sono ancora in vigore e alla zona può accedere solo il personale strettamente necessario.

Le due stazioni spagnole sono state costruite così vicine perché i posti adatti ad ascoltare i segnali dallo Spazio profondo sono pochi. Più sono lontane le sonde, infatti, più debole è l’intensità del loro segnale.

Per sentirlo serve il cosiddetto silenzio radio, ma le onde radio vengono emesse da qualsiasi oggetto. Per questo le antenne hanno bisogno di un orizzonte libero e di stare lontane da qualsiasi attività umana. Conta anche l’umidità dell’aria, perché il vapore acqueo assorbe una parte delle onde radio e ne emette a sua volta, quindi per un’antenna un cielo umido è più rumoroso di uno secco. Il luogo ideale è quindi in una zona lontana dai centri abitati, magari in un bosco o in una riserva, dove il cielo resti sereno per gran parte dell’anno e dove piova in media molto poco. Che è anche, ogni estate, il primo tipo di posto a prendere fuoco.

E infatti quelle spagnole non sono le prime stazioni della rete DSN a essere minacciate dal fuoco. Il 18 gennaio del 2003 un incendio devastò la zona di Canberra e bruciò il 99 per cento della riserva naturale accanto a cui sorge la stazione australiana.

Il 7 gennaio del 2025, poi, l’incendio di Eaton costrinse a evacuare il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, il centro da cui l’intera rete viene coordinata. Era la prima volta dal 1963 che quella sala di controllo restava vuota, e per circa una settimana il coordinamento è stato spostato a Goldstone, la base in California.

Questi incendi si aggiungono a una situazione già difficile. In un rapporto del 2023 l’ispettore generale della NASA spiegava come la rete fosse sovraccarica, con una domanda che nei momenti di punta superava del 40 per cento la capacità disponibile. E poi parte dell’infrastruttura risale agli anni Sessanta, e le manutenzioni rinviate diventano ogni anno più difficili e costose.

Il 18 novembre di quest’anno Voyager 1 diventerà il primo oggetto costruito dagli esseri umani a trovarsi a un giorno-luce dalla Terra, cioè alla distanza che perfino la luce impiega un giorno intero a percorrere. Il suo segnale è ormai così debole che una sola antenna, per quanto grande, non basta a riceverlo: bisogna puntarne diverse sullo stesso punto del cielo, così che il segnale riesca a emergere dal rumore di fondo. Oggi ne servono cinque insieme, ma presto ne serviranno sei. Sei antenne funzionanti le ha soltanto Madrid: le altre due ne hanno quattro. Il 20 aprile del 2024, per la prima volta, le sei di Madrid si sono coordinate per ricevere insieme il segnale di Voyager 1. Presto sarà l’unico posto al mondo capace di ascoltarla, se tutto va bene.