Satelliti in equilibrio precario: la fragilità nascosta dell’orbita terrestre bassa

 

L'affollamento satellitare rende l'orbita bassa fragilissima: secondo il CRASH Clock, bastano pochi giorni senza controllo (causa tempeste solari) per innescare collisioni a catena

L’orbita terrestre bassa, la cosiddetta LEO, è diventata in pochi anni una delle infrastrutture più decisive - e al tempo stesso più fragili - della civiltà tecnologica. Migliaia di satelliti garantiscono comunicazioni globali, navigazione, osservazione della Terra, servizi finanziari e militari. 

Eppure, secondo gli scienziati che ne studiano la dinamica, questo sistema assomiglia sempre più a una casa di carte: apparentemente stabile, ma pronta a crollare se colpita nel punto sbagliato.

Il rischio non è quello di un lento deterioramento, bensì di un collasso improvviso, innescato da eventi rari ma inevitabili. 

Tra questi, le tempeste solari rappresentano il “caso limite” più temuto...

Le mega-costellazioni hanno trasformato la LEO in un ambiente densissimo e iper-dinamico. 

Oggi, considerando l’insieme di tutte le grandi costellazioni, due satelliti passano a meno di un chilometro di distanza ogni 22 secondi. 

Nella sola costellazione Starlink, un avvicinamento ravvicinato avviene mediamente ogni 11 minuti, e ciascun satellite è costretto a effettuare decine di manovre evasive all’anno per evitare collisioni. 

Sulla carta, il sistema sembra funzionare: algoritmi di previsione, sensori radar, manovre automatiche. 

Ma l’ingegneria insegna che i grandi disastri non nascono dalle condizioni normali, bensì dai casi limite, quando più fattori critici si sommano all’improvviso.

È qui che entra in gioco il Sole. 

Le tempeste solari colpiscono i satelliti con un doppio effetto. Da un lato, l’attività solare intensa riscalda l’alta atmosfera terrestre, che si espande verso l’alto. Per i satelliti questo significa maggiore attrito, incertezza sulla posizione e un consumo accelerato di carburante per mantenere l’orbita e compiere manovre correttive.

Durante la violenta “Tempesta Gannon” del maggio 2024, oltre metà dei satelliti in LEO ha dovuto utilizzare propellente extra solo per restare in traiettoria.

Dall’altro lato c’è l’effetto più insidioso: le tempeste solari possono disturbare o interrompere i sistemi di navigazione e comunicazione. Un satellite che non riceve comandi è, di fatto, cieco e sordo. Se questo avviene mentre l’orbita diventa più imprevedibile a causa dell’aumento dell’attrito atmosferico, il rischio di collisione cresce in modo esplosivo.

Costellazione satellitare del progetto SpaceX, di Elon Musk

Per descrivere questo pericolo immediato, i ricercatori hanno introdotto una metrica inquietante: il CRASH Clock (Collision Realization and Significant Harm). 

I calcoli indicano che, se gli operatori perdessero improvvisamente la capacità di inviare comandi per le manovre di evitamento - uno scenario realistico durante una forte tempesta solare - a partire dal 2025 basterebbero circa 2,8 giorni perché si verifichi una collisione catastrofica in LEO. 

Il confronto con il passato è impressionante: nel 2018, prima dell’esplosione delle mega-costellazioni, sarebbero stati necessari 121 giorni per raggiungere lo stesso livello di rischio. In pochi anni, l’orbita bassa è diventata più efficiente, ma anche drammaticamente più vulnerabile. Ancora più allarmante è il fatto che una perdita di controllo di sole 24 ore comporti già una probabilità di circa 30% di una collisione grave, potenzialmente in grado di innescare la famigerata Sindrome di Kessler, il processo a cascata in cui i detriti generati da un impatto producono nuovi urti, rendendo l’orbita inutilizzabile per decenni.

Le tempeste solari, inoltre, offrono pochissimo preavviso: uno o due giorni al massimo. E la storia dimostra che eventi ben più potenti di quelli recenti sono già avvenuti.

Nel 1859, l’Evento Carrington mandò in tilt le reti telegrafiche di mezzo mondo. 

Se un fenomeno di quella portata colpisse oggi, potrebbe compromettere le comunicazioni satellitari per un periodo ben superiore ai fatidici tre giorni indicati dal CRASH Clock. In altre parole, un singolo evento di cui abbiamo precedenti storici potrebbe essere sufficiente a spazzare via una parte significativa dell’infrastruttura orbitale moderna, lasciando l’umanità temporaneamente - o forse a lungo - “vincolata alla Terra”.

La gestione dei satelliti si basa su un controllo continuo e in tempo reale. Se quel feedback viene meno, il margine di sicurezza non si misura più in anni o mesi, ma in giorni. Questa consapevolezza impone una riflessione urgente: servono sistemi più resilienti, strategie di decongestione orbitale, regole condivise e una pianificazione che tenga conto non solo dello scenario medio, ma soprattutto dei casi estremi. La LEO è diventata una delle arterie vitali della nostra civiltà digitale. 

Capire quanto sia fragile non è allarmismo: è il primo passo per evitare che, alla prossima tempesta solare, la casa di carte crolli davvero.

Fonte: www.fondazioneleonardo.com

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