Gli Astronomi e la Sindrome dello Struzzo

Qualche mese fa abbiamo parlato di una nuova forma di inquinamento del cielo notturno: le numerose tracce luminose lasciate sulle foto a lunga posa dai numerosi satelliti di telecomunicazione, in particolare dalla cosiddetta “Costellazione Starlink”. A dimostrazione di cosa potrà succedere (e succederà, se non si interviene), in fondo a questo articolo dell’astronomo Stefano Gallozzi, che ringraziamo per il contributo, trovate alcune immagini reali ed elaborate di cosa ci aspetta nel prossimo futuro. Buona lettura.

Gli Astronomi e la Sindrome dello Struzzo

di Stefano Gallozzi

Quando a fine 2019 sollevai il problema delle “string of pearls” cioè dei trenini altamente luminosi avvistati nei cieli di tutto il mondo (Italia compresa) mi andai ad informare dai miei colleghi astronomi ed uscì fuori che il problema era ben noto e ***sotto controllo***: si trattava delle famigerate costellazioni di satelliti (in questo caso i satelliti Starlink della compagnia SpaceX statunitense, ma ve ne sono in programma molti altri).
A tal proposito l’International Astronomical Union (IAU) si era fatta carico del problema già da maggio/giugno del 2019 e quindi avrebbe trovato la soluzione in concerto con la compagnia statunitense.
La cosa non ci convinceva molto ed andando a guardare meglio nelle specifiche di fabbricazione dei satelliti e nei vari comunicati della IAU era emerso che l’unica cosa, a cui avevano pensato (oltre a fare grafici e simulazioni) era di far pitturare con una vernice semi-opaca una facciata (una sola per evitare surriscaldamento) di un satellite, denominato DARKSAT, ma in realtà tutti dimenticavano che tre quarti della superficie riflettente di questo (e gli altri satelliti) era composto dai pannelli fotovoltaici, che non possono essere occultati o pitturati per definizione.
L’impressione era totalmente negativa circa le reali intenzioni della società SpaceX di venire incontro alle esigenze degli astronomi, ma non appena alzammo la bandierina, facendo notare questa cosa, arrivarono attacchi coordinati da parte di alcuni colleghi.
A quel punto si decise di far partire una petizione online, si veda [1].
In questo modo vennero raccolte una serie di informazioni più dettagliate e, nel giro di pochi mesi arrivarono circa 2000 adesioni dai colleghi di tutto il mondo, segno evidente che le modalità di intervento erano ritenute dai più inadeguate a risolvere il problema ed avrebbero irrimediabilmente portato all’estinzione di una branca del sapere (incidentalmente anche la nostra professione) come lo conosciamo oggi.
Se le azioni fossero state più risolute la IAU avrebbe dovuto chiedere una moratoria dei lanci fintantoché la luminosità dei satelliti non fosse stata valutata nel dettaglio, sopratutto per quello sperimentale. Infatti solo il mese scorso è terminata la valutazione della reale luminosità del satellite DARKSAT ed a tal proposito è stato verificato come non vi fossero significative attenuazioni di luminosità. In linea di massima l’idea del test andava bene, ma avrebbe dovuto concretizzarsi con un blocco preventivo di tutti i lanci, fino all’identificazione di una ricetta corretta, invece i lanci sono proseguiti ad un ritmo di 60 satelliti ogni 2 settimane (per giunta non oscurati!) messi in orbita tramite il vettore FalconX da Cape Canaveral.
La paura è che la grande disponibilità da parte della compagnia SpaceX nel venire incontro alle esigenze degli astronomi, che nel corso dei decenni hanno investito parecchie decine di miliardi di dollari/euro nelle facilities da Terra, fosse limitata solo al periodo in cui la compagnia avrebbe messo in orbita i suoi primi 1000 satelliti: con 1000 satelliti operanti infatti la compagnia avrebbe quindi il numero minimo per “accendere il servizio della rete globale” sugli USA. Ed il fatto che nonostante le lamentele da parte di Astronomi e Meteorologi i lanci siano proseguiti in barba ai trattati internazionali sull’accesso e la salvaguardia dello spazio e del cielo notturno, lascia intendere che le intenzioni fossero da sempre state queste.
A livello commerciale infatti va ricordato che una volta acceso un servizio di telecomunicazioni si concretizza un diritto acquisito per il privato che fornisce questo servizio e quindi il tutto diventa sempre più difficile se non impossibile da smantellare.
La strategia della compagnia americana, della quale va ricordato che vi saranno utilizzi sia militari sia scientifici della costellazione di satelliti Starlink, risulta quasi trasparente, infatti prima ha chiesto l’autorizzazione alla US Federal Comunication Commission, FCC americana (che per giunta risulterebbe non avere giurisprudenza negli altri stati e/o sullo spazio aereo delle altre nazioni) di inviare in orbita 12mila satelliti LEO su tre shell orbitali (340Km, 550Km e 1150Km), poi ha chiesto un upgrade, concesso sempre all’FCC portando il numero totale di satelliti a 42mila ed infine ha chiesto l’ autorizzazione al posizionamento in tutto il territorio statunitense (questo sì di competenza FCC) di circa un milione di nuove stazioni radio base (SRB) per ritrasmettere a terra il segnale satellitare nella nuova rete. Poche settimane fa infine ha chiesto di utilizzare SOLO le due shell orbitali più prossime al pianeta (per minimizzare la latenza del segnale: a 340km di quota il segnale viaggia in un millisecondo e risulterebbe quindi facilmente utilizzabile per le applicazioni real-time).
Sul dispiegamento di questa rete satellitare si svolge una guerra commerciale tra gli USA e la Cina per il predominio e la proprietà dell’ infrastruttura che ospiterà la “nuova internet” e su cui si svilupperanno le connessioni internet del futuro (il famigerato Internet delle Cose, IoT). Da una parte la rete satellitare a bassa latenza americana di Elon Musk e dall’altra la rete cinese terrestre 5G/6G di Huawei. In un certo senso potremmo dire che chi deterrà fisicamente la rete informatica, deterrà anche i dati che vi transiteranno sopra e quindi le informazioni sensibili e per estensione la sicurezza nazionale di ogni stato mondiale, ma non si tratta solo di un monopolio, ma di un controllo generalizzato sulla tecnologia mondiale. Non a caso ogni grande potenza pretenderà di tirare su la propria infrastruttura satellitare e da qui il numero totale dei satelliti in LEO (orbite sotto i 2000Km) potrebbe facilmente superare i 100mila con tutte le ripercussioni in seno alle possibilità di urti e l’ aumento di probabilità di incappare nella famigerata sindrome di Kessler, si veda [2].
Non è un caso quindi che nel dispiegamento della rete satellitare nessuno si sia preoccupato dei danni che si sarebbero arrecati all’Astrofisica mondiale, ma la cosa più sconcertante è che ANCHE l’astrofisica mondiale non si è più di tanto scomodata passando quasi un anno a fare pubblicazioni tranquillizzanti e presentazioni senza né capo né coda sottostimando in maniera scandalosa l’impatto dei satelliti sulle osservazioni professionali da terra. Per circa 10 mesi si sono fatte proiezioni SOLO con alcune centinaia di satelliti, poi sono passati a 12mila satelliti (e qualche effetto è magicamente emerso), ma quando è emerso che i danni ai grandi telescopi erano comunque ingenti, già con 12mila satelliti, si sono intensificati i contatti, le creazioni di commissioni sul tema, i webinars e le teleconferenze (anche con la partecipazione delle società di TLC, sempre disponibilissime!), ma nessuno ha mai stimato o proiettato il danno derivante da 42mila o 50mila o 100mila satelliti in orbita bassa!
In ogni caso nel frattempo il programma spaziale è andato avanti e ad oggi siamo giunti a circa 480 satelliti orbitanti a 550Km di quota!
Ora per raggiungere i famigerati 1000 satelliti e dare il via al servizio internet, arriva una nuova trovata della compagnia per tenere occupati gli astronomi di tutto il mondo: dopo il darksat si è trovato un nuovo rivestimento/coating antiriflesso, che dovrebbe attenuare ulteriormente la riflettività della luce solare da parte dei satelliti, questo coating si chiama VISORSAT, vedere [3], in questo modo SpaceX potrà continuare a lanciare altri satelliti tenendo occupata la comunità astronomica a fare simulazioni ed osservazioni di luminosità, fino a che non si giungerà ai famigerati 1000 satelliti e, a quel punto, la compagnia potrà smettere di perdere tempo con gli astronomi ed andare per la sua strada, prelando lo Spazio ed eventualmente concentrandosi solo sui danni provocati all’astrofisica (se mai qualcuno oserà chiederglieli), che rappresenteranno comunque solo una piccolissima percentuale dell’indotto sui guadagni provenienti dall’infrastruttura satellitare.
In questa rincorsa delle istituzioni mondiali a chi scava la buca più grande per nascondere la testa sotto la sabbia nell’attesa dell’inevitabile, non si riesce a comprendere chi svolga il ruolo più dirompente per l’astrofisica mondiale, se le grandi organizzazioni (come l’ESO) che, pur avendo investito una enormità nei telescopi a terra rimangono a guardare o i singoli Stati, Nazioni ed Agenzie, che investendo soldi pubblici per finanziare i loro enti di ricerca e rimangono impassibili di fronte alla perdita di valore di tutti questi investimenti.
Le stesse agenzie spaziali pubbliche, NASA ed ESA, non dovrebbero rimanere impassibili considerando che il loro futuro è a rischio di inquinamento “commerciale” (oltre che alla eventualità “space debris” e Kessler), eppure nessuna azione degna di nota è stata avanzata.
Per questo ci siamo convinti che SOLO tenendo fuori la politica era possibile alzare un polverone sulla questione ed è per questo che l’appello è nato come una spinta dal basso da parte degli astronomi che si sono sentiti soffocati e non tutelati dalle loro istituzioni. Tanto per avere un numero, con le nostre 2000 sottoscrizioni abbiamo triplicato il numero di ricercatori dell’INAF e si tratta di tutti colleghi di alto profilo che CHIEDONO FORTEMENTE LO STOP DI QUESTO DISLOCAMENTO SCELLERATO DI SATELLITI.
La nostra petizione, quindi, forte delle 2000 sottoscrizioni ha preparato e presentato uno studio “worstcase” sui danni da satelliti, si veda [4], che rappresenta “materiale probatorio” per una conseguente azione legale.
Questa azione, condotta da un pool di avvocati provenienti da diverse regioni e nazioni in tutto il mondo, è partita alcune settimane fa, con una alleanza internazionale di studi legali denominata“Healthy Heavens Trust”), presentando una richiesta formale all’FCC americana per una riconsiderazione/rinegoziazione delle autorizzazioni concesse a SpaceX; a questa richiesta la compagnia americana si è subito fermamente opposta e quindi ora l’azione si sposterà nelle aule di tribunale statunitensi nel tentativo di annullare le autorizzazioni e bloccare i lanci programmati.
E se non dovesse bastare. alla Corte Internazionale delle Nazioni Unite, International Court of Justice, ICJ, situata all’Aja.
La cosa che ci preme sottolineare, che viene SEMPRE dimenticata quando si parla di questo problema di inquinamento dello spazio ad orbita bassa, è che ci si limita, non si comprende per quale motivo, al semplice inquinamento luminoso con simulazioni e disquisizioni sui massimi sistemi, mentre ci si dimentica che con 50-100mila satelliti per telecomunicazioni (stima forse a ribasso) in orbita intorno alla Terra entro il 2030, che trasmetteranno ad altissimo throughput dati verso la superficie terrestre, non potranno essere evitate le RFI (interferenze in radio frequenze) e questo, nel giro di poco potrebbe rendere totalmente impraticabile ogni osservazione radio da terra (Radioastronomia, questa sconosciuta!).
In questo caso non si tratterebbe di disquisire sull’impatto delle strisciate in relazione alla luminosità delle stesse, alla grandezza del campo di vista ecc, ma semplicemente constatare che il cielo intorno alla terra abbaglierà il 90% dei sensori radio operanti a Terra; ovvero constatare in un sol colpo il brusco azzeramento di tutti gli investimenti fatti per i radiotelescopi e gli array-radio in tutto il mondo.
Di questa cosa nessuno, colpevolmente, parla ed ogni meeting, che rimanda l’asticella temporale a qualche settimana seguente (ovvero ad altri lanci avvenuti) risulta sempre focalizzato sulla mitigazione di un danno ottico e MAI sulle gravi ripercussioni alla radioastronomia. Tutti a concentrarsi sul minimizzare un danno comunque ritenuto inevitabile, nessuno focalizzato a prevenire questo danno sul nascere.
Domani 27 maggio 2020 un nuovo vettore, DRAGON con equipaggio, si veda [5], verrà spedito in orbita da SpaceX (nella speranza che tutto vada bene per la salute degli astronauti), ci troviamo di fronte ad un bivio, ed il fatto che il responsabile dei voli con astronauti della NASA si sia spontaneamente dimesso dal suo ruolo non lascia presagire nulla di buono! La notizia più preoccupante di questo nuovo lancio risiede nel fatto che con il nuovo vettore sarà possibile spedire in orbita 400 satelliti a lancio e non più 60 come fino a poco tempo fa. Questo velocizzerà il deployment della rete satellitare ed anche il passo per cadere nel burrone risulterà molto più corto.
Nell’eventualità, che il cielo notturno diventi un ricordo di ancestrale memoria (vedere immagini in fondo), incrociamo le dita.
Riferimenti:
[1]: https://astronomersappeal.wordpress.com
[2]: https://www.bookandnegative.com/underground/la-sindrome-di-kessler/
[3]: https://www.firstpost.com/tech/science/spacex-to-launch-first-starlink-satellites-with-visorsat-toblock-sun-from-reflecting-off-its-bright-parts-8378471.html/amp
[4]: https://drive.google.com/open?id=1OerTcP8F5L8T3aiu7i2f6Y9amiofyztZ
[5]: https://www.ilsole24ore.com/art/la-nasa-manda-orbita-astronauti-un-razzo-usa-la-spacex-musk-AD7dyVL

Campo stellare per la ripresa della cometa ATLAS. con rimozione delle tracce satellitari. Foto di Zdenek Bardon, elaborazione di S. Gallozzi

Campo stellare per la ripresa della cometa ATLAS. Foto (reale, non elaborata) di Zdenek Bardon, con soli 400 satelliti Starlink in orbita.

Campo stellare per la ripresa della cometa ATLAS, con simulazione di 12000 satelliti. Foto di Zdenek Bardon, elaborazione di S. Gallozzi

Campo stellare per la ripresa della cometa ATLAS, con simulazione di 42000 satelliti. Foto di Zdenek Bardon, elaborazione di S. Gallozzi

Partendo dall’immagine reale odierna (con 420 satelliti) di Zdenek Bardon fatta utilizzando una Nikon D810a e ottica ZEISS Otus 1,4/100 6 x120sec, cerchiamo di prevedere come ammireremo il cielo notturno quando saranno dislocati 12.000 satelliti in orbita LEO a 550 Km di altitudine e come sarebbe la stessa foto quando altri satelliti 30.000 satelliti saranno posizionati a 340 Km di altitudine (per un totale di 42.000 satelliti in orbita)! Si prega di notare i flares corrispondenti considerando che vi sono 2 flares in 12 minuti per soli 420 satelliti. Le immagini sono state create facendo copy&paste del reale pattern satellitare osservato oggi (con 420 satelliti), quindi si prega di considerare questa come una semplice ed approssimativa rappresentazione grafica, non certo una rigorosa simulazione del cielo!

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