Detriti spaziali, un problema non solo economico: nodi geopolitici e possibili soluzioni - Agenda Digitale

Space Situational Awareness

Detriti spaziali, un problema non solo economico: nodi geopolitici e possibili soluzioni

Senza una soluzione all’aumento inesorabile dei detriti spaziali, centinaia di satelliti rischierebbero di subire danni che potrebbero renderli inservibili. Ma i rischi non sono solo economici: l’affollamento delle orbite a causa della presenza crescente di space debris apre questioni geopolitiche di difficile soluzione

01 Giu 2021
Gabriele Faggioli

CEO Gruppo Digital360

Ivan Fino

giurista internazionalista specializzato sulle tematiche legate allo spazio extra atmosferico

Pietro Santoriello

Junior Consultant Partners4Innovation

Quello dei detriti spaziali sta diventando un serio problema, che potrebbe mettere a rischio le centinaia di miliardi di dollari che ruotano attorno al settore della Space Economy, oltre a costituire un pericolo per le nostre società che sempre più richiedono l’affidabilità dei satelliti.

Non solo: la questione assume – oltre alle connotazioni socioeconomiche e di sostenibilità oltre l’atmosfera – anche contorni geopolitici. Per risolverli servono accordi vincolanti a livello globale il cui raggiungimento, però, è tutt’altro che scontato.

Facciamo il punto.

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Detriti spaziali, i danni non sono solo economici

A oggi, secondo i dati e i software per il monitoraggio dei satelliti in orbita sviluppati da ESRI, sono presenti 14.022 satelliti in orbita, di cui circa il 78% non più funzionanti. A questi numeri si aggiungono le statistiche elaborate dallo Space Debris Office dell’ESA riguardo al numero dei frammenti stimati: 34000 oggetti più grandi di 10 cm, 900.000 oggetti di dimensioni comprese tra 1 cm e 10 cm, 128 milioni oggetti tra 1 mm e 1 cm. Gli oggetti indicati possono essere o frammenti derivanti da scontri, esplosioni, o anche semplicemente oggetti non più operativi che permangono in orbita.

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Oggetti di dimensioni così ridotte, che sulla Terra sono normalmente innocui, in orbita assumono un assoluto rilievo in termini di pericolosità per qualsiasi tipo di satellite o velivolo operativo, diventando veri e propri proiettili dalla elevatissima energia cinetica. Basti pensare che un oggetto orbitante può toccare velocità di svariate decine di migliaia di chilometri orari. Il problema dell’affollamento da detriti spaziali è stato oggetto di una famosa teoria a opera dello scienziato della NASA Donald J. Kessler. Egli ipotizzò che, prima o poi, la densità di oggetti nell’orbita terrestre bassa (LEO) avrebbe provocato collisioni a cascata tali da rendere le attività spaziali e l’uso di satelliti in specifiche gamme orbitali impraticabili per molte generazioni.

Se non si dovesse trovare una soluzione all’aumento inesorabile degli space debris, centinaia di satelliti rischierebbero di subire danni che potrebbero renderli inservibili. Verrebbero dunque esposti a un rischio elevato le centinaia di miliardi di dollari che ruotano attorno al settore della Space Economy. La stessa protezione dei satelliti dai detriti spaziali è qualificabile come un costo, partendo dalla necessità di progettare e costruire satelliti maggiormente resilienti, nonché di sorvegliare e tracciare i detriti pericolosi. Per i satelliti in orbita geostazionaria, l’OCSE riferisce che i costi ammontano a una stima del 5-10% dei costi totali della missione, per un ammontare di centinaia di milioni di dollari. Nelle orbite terrestri basse, i costi relativi per missione potrebbero essere ancora più alti.

Non solo aspetti strettamente economici ma anche, più in generale, socioeconomici. La cosiddetta Kessler Syndrom comporterebbe, nel concreto, l’inutilizzabilità delle tecnologie spaziali che facilitano la vita di tutti giorni. Dalle funzionalità degli smartphone, passando per i sistemi della domotica, alla navigazione gps. Molte altre applicazioni strettamente collegate ai sistemi satellitari verrebbero messe a repentaglio, tra cui le previsioni meteo, il monitoraggio dei cambiamenti climatici e dei disastri naturali, nonché l’agricoltura di precisione.

Affollamento delle orbite e geopolitica

L’affollamento delle orbite a causa della presenza crescente di space debris impone alcuni cenni in campo geopolitico.

Innanzitutto, negli ultimi anni, molti Stati hanno avuto la possibilità di dispiegare il loro primo satellite e quindi di avere un accesso diretto allo spazio: nel 2006 i Paesi ad investire nello spazio erano 47 e, probabilmente, tra un paio d’anni arriveranno a essere 80 (fonte ISPI). Questa crescita quasi esponenziale è dovuta all’abbattimento dei costi di costruzione, lancio e gestione nonché allo sviluppo di nuove tecnologie e all’introduzione del “rideshare”. Ciò comporta la possibilità per alcuni Stati di non dipendere totalmente da grandi attori spaziali. D’altro canto, però, con l’aumento degli attori spaziali, si assisterà di sicuro a un’escalation di competitività comportante il bisogno di sviluppare sempre più applicazioni indipendenti e quindi il dover dispiegare ulteriori costellazioni con funzioni diverse.

Un altro fattore da tenere in considerazione è la tendenza legata alle mega costellazioni, in particolare di small satellites per le telecomunicazioni e per l’osservazione della terra: infatti un numero crescente di satelliti in orbita, seppur di dimensioni ridotte, sta comportando un progressivo affollamento delle orbite, con conseguente aumento del rischio di incidenti e scontri e la creazione di ulteriori debris.

Il terzo fattore critico riguarda l’attenzione dei governi e dell’opinione pubblica a proposito delle questioni ambientali e di sostenibilità oltre l’atmosfera. L’affollamento delle orbite rende difficoltosa l’osservazione del firmamento a causa dei riflessi della luce del sole sui satelliti in orbita. Inoltre, è negli interessi sia di chi gestisce le operazioni satellitari a livello commerciale sia delle agenzie governative il cercare di mantenere le orbite il più possibile gestibili e sostenibili per poter garantire una funzione corretta e totalmente operativa delle infrastrutture in orbita.

La questione ambientale e della sostenibilità delle orbite

Il fine ultimo della gestione e del controllo della sostenibilità in orbita non può prescindere dalla corretta implementazione del framework di diritto dello spazio di cui oggi possiamo disporre. La parte più cospicua delle norme riguarda la prevenzione del fenomeno degli space debris (c.d. mitigation measures).

Innanzitutto, la questione ambientale e della sostenibilità delle orbite non è regolata da alcuno strumento internazionale in maniera organica. È comunque utile prendere in considerazione gli articoli 1, 2 e 9 del Trattato sullo spazio extra-atmosferico del 1967, i quali contengono alcuni riferimenti generali. Più in particolare, l’articolo 1, esprimendo le quattro libertà fondamentali in materia di attività spaziali (di accesso, esplorazione, uso e ricerca scientifica), specifica che queste libertà non sono assolute poiché il loro scopo è quello di giovare le generazioni attuali e future. L’articolo 1 è anche strettamente legato al diritto internazionale dello sviluppo sostenibile che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni” come definito dalla Commissione Brundtland nel 1987. Il principio dello sviluppo sostenibile impone infatti agli Stati di sfruttare le risorse in modo razionale, affinché non si esauriscano nel lungo periodo, collegandosi così a sua volta al concetto di equità intergenerazionale.

Il divieto di appropriazione dello spazio

La disposizione dell’articolo 1 è completata da quella dell’articolo 2 dello stesso trattato, la quale prevede il divieto di appropriazione dello spazio per rivendicazione di sovranità, per uso o occupazione o con qualsiasi altro mezzo.

L’incremento esponenziale dei lanci a cui stiamo assistendo, implicante un aumento dei detriti spaziali, realizza un’appropriazione progressiva delle orbite. In altre parole, l’occupazione permanente di una particolare area orbitale con space debris per un tempo sufficientemente lungo, escludendo permanentemente qualsiasi terza parte dall’utilizzo di quell’area, equivarrebbe ad un’appropriazione illegale di quell’area.

Sembra quindi che si stia configurando una vera e propria minaccia per la sostenibilità futura di qualsiasi operazione nello spazio, a scapito delle generazioni future e degli Stati tecnologicamente meno avanzati del settore, che attualmente non sono in grado di “occupare” quelle zone orbitali di cui potrebbero un giorno aver bisogno.

Le misure per preservare l’integrità dello spazio

L’articolo 9, infine, contiene la disciplina fondamentale sull’adozione di misure precauzionali adeguate volte a preservare l’integrità dello spazio, prescrivendo agli Stati di adottare determinati standard tecnologici. Quali caratteristiche dovrebbero avere questi standard? A tal proposito, si potrebbe prendere in considerazione il “Progetto di articoli sulla prevenzione del danno transfrontaliero da attività pericolose”, sviluppato dalla Commissione di Diritto Internazionale, ove si afferma che “lo standard di diligenza rispetto al quale la condotta dello Stato d’origine dovrebbe essere esaminata è quello che è generalmente considerato adeguato … al grado di rischio di danno transfrontaliero nel caso particolare”.

Inoltre, il testo prevede l’obbligo di adottare misure legislative, amministrative e di controllo che riflettano le norme internazionali pertinenti per prevenire il rischio specifico. Sebbene non ci siano norme internazionali generalmente riconosciute, sempre più spesso le organizzazioni internazionali e gli Stati stanno adottando gli standard prodotti dall’Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC), un forum internazionale di organismi governativi per il coordinamento delle attività riguardanti le questioni dei detriti spaziali. L’ultima versione del testo del 2007, al paragrafo 5.3.2, prevede la cosiddetta “regola dei 25 anni” per tutti i satelliti che attraversano la LEO, o sono potenzialmente in grado di interferire con essa. Questi satelliti devono quindi essere deorbitati o altrimenti spostati in un’orbita il cui periodo di permanenza non superi i 25 anni dalla fine delle operazioni. Il problema principale di questo, come degli altri standard è che, legalmente, appartengono alla categoria della soft law. In altre parole, la loro adozione non è obbligatoria per gli Stati.

Questa mancanza di obbligatorietà potrebbe diventare la causa di enormi problemi in futuro, come accennato sopra, quando i detriti spaziali delle grandi costellazioni di satelliti potrebbero concretamente impedire l’accesso alle orbite terrestri. Viceversa, le stesse grandi costellazioni di satelliti potrebbero essere afflitte dalla presenza di detriti spaziali, creando un pericoloso circolo vizioso che potrebbe avere ripercussioni su tutte le altre attività spaziali.

La soluzione ideale

La soluzione ideale – anche se difficilmente realizzabile – sarebbe quella di formare un accordo internazionale su cui si raggiunga un consenso globale, in cui si chiariscano i doveri di smaltimento e si impongano altri obblighi agli utenti, come:

  • l’obbligo di pagare una somma prima del lancio in orbita che include il costo di smaltimento di quel satellite;
  • l’obbligo di pagare una cauzione in caso di mancato rispetto degli obblighi di rimozione attiva dei detriti (ADR) e che potrebbe quindi coprire il costo di tali esiti negativi.

La difficoltà intrinseca nella formazione di un tale trattato internazionale risiederebbe nelle procedure molto lunghe che richiederebbe il trovare un consenso generale sulle disposizioni. Inoltre, come è noto, alcuni stati come gli USA sono piuttosto riluttanti a legarsi a nuovi trattati internazionali.

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