Harpooning Space Junk non è così folle come sembra

Per 10 anni, il satellite Envisat della European Space Agency ha orbitato attorno alla Terra ogni 100 minuti. Mentre sfrecciava attraverso lo spazio ad un'altitudine di 486 miglia, una suite di nove strumenti sorvegliava l'atmosfera del pianeta, la terra, il mare e le calotte polari. Poi, nel 2012, il satellite delle dimensioni di uno scuolabus si è oscurato. Sei anni dopo è ancora là fuori, nel limbo extraplanetario e non fa nulla di molto.

Lo spazio è oltre vasto e per lo più vuoto, ma le orbite più basse della Terra sono affollate e piene di spazzatura. Nel 2013, la NASA ha osservato 500.000 pezzi di immondizia spaziale - 20.000 di essi più grandi di un softball - e ha stimato che ci sono milioni laggiù, troppo piccoli per essere rintracciati fino a quando non hanno fatto il dinging o hanno squarciato altri satelliti o veicoli spaziali. (Spostandosi a una velocità massima di 17.500 miglia all'ora, anche qualcosa di minuscolo può infliggere danni considerevoli). Envisat non è l'unica cosa che ostruisce l'orbita, ma è una delle più grandi e avvincenti; Meccanica popolare lo chiamò "Moby Dick of space junk".

Nel corso degli anni, ci sono state molte idee su come gestire i detriti spaziali, dal groviglio di una rete alla frittura con i laser. La NASA è attualmente al lavoro su uno strumento di presa ispirato ai piedi dei gechi. La settimana scorsa, BBC ha riferito che gli ingegneri di Airbus stanno lavorando a una nuova idea che prende spunto da Achab: un arpione che potrebbe catturare Envisat e altre cianfrusaglie spaziali. L'arma sarebbe legata a un veicolo spaziale, ha detto Alastair Wayman, uno degli ingegneri del progetto BBC, quindi "tutto ciò che devi fare è sederti a una certa distanza, aspettare che l'obiettivo ruoti sotto di te e al momento giusto spara il tuo arpione." Una volta che la sua punta ha perforato l'oggetto in questione, spuntano le punte, tenendo velocemente i detriti e permettendo al veicolo spaziale di portarlo via. Durante le prove iniziali in un laboratorio, dove i ricercatori hanno usato l'aria compressa per scagliare l'arpione su lamiere, lo strumento ha tagliato "come un coltello caldo attraverso il burro", ha detto Wayman. Una versione in miniatura si dirigerà verso lo spazio il prossimo mese, e il gruppo RemoveDebris espellerà alcuni pezzi di spazzatura e quindi cercherà di ricatturarli.

Questo arpione spaziale sta andando a fare un giro di prova il prossimo mese. Airbus

Sebbene un arpione spaziale suona più simile L'ira di Khan di Apollo 13, la premessa potrebbe non essere così fantastica. John Crassidis, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale all'Università di Buffalo e esperto di detriti spaziali, afferma che il concetto è "pulito". Se vuoi "tirar fuori un grande satellite", aggiunge, "è probabilmente una grande idea “.

La discussione di oggetti massicci in orbita è importante perché non sempre sappiamo quando e dove ricadranno sulla Terra, e potrebbero non solo bruciare nell'atmosfera. La stazione spaziale cinese Tiangong-1, ad esempio, prevede di rientrare nell'atmosfera nelle prossime settimane, ma i potenziali punti di atterraggio si estendono su più continenti. Probabilmente la struttura tumbling non causerà molti danni, ma un arpione legato potrebbe permetterci di guidare una discesa nell'ampio Pacifico, diciamo.

Ma non è così semplice. C'è una possibilità che l'arpione non vada pulito, ma in realtà rompe il bersaglio, lasciando in orbita innumerevoli piccoli frammenti invece di uno, grande e tracciabile (come quello che è successo quando la Cina ha fatto esplodere uno dei suoi vecchi satelliti nel 2007). E se il satellite di lancio è legato al bersaglio, entrambi bruceranno. "Questo sta perdendo il tuo satellite per ottenere un altro satellite", dice Crassidis, e il costo potrebbe essere significativo. L'aggiunta al costo è il fatto che non è possibile raccogliere più di un pezzo di spazzatura in questo modo. "Non puoi semplicemente salire e passare facilmente da un'orbita all'altra per raccogliere un mucchio di oggetti, perché tutto sta viaggiando in direzioni diverse" e probabilmente girare, dice Donald Kessler, un astrofisico in pensione che ha diretto l'Orbital Debris Program Office della NASA. Lisa Ruth Rand, studiosa di cianfrusaglie spaziali e borsista postdottorato di storia presso l'Università del Wisconsin-Madison, vede anche un mare di questioni legali. Il Trattato sullo Spazio Esterno del 1967 stabilisce che nessuno possiede spazio, ma persone, aziende e paesi possiedono gli oggetti che si muovono attraverso di esso. Se stai per andare in pesca subacquea per un satellite, ti conviene colpire quello giusto, ed essere sicuro di avere "un permesso a tenuta stagna per farlo e abbatterlo", dice Rand.

Envisat, il satellite morto da tempo, potrebbe essere un candidato per arpionare. ESA / AFP / Getty Images

Anche se l'arpione può afferrare i pezzi più grandi di spazzatura, non farà molto contro i milioni di frammenti più piccoli. "Non c'è molto che possiamo fare per questi", afferma Kessler. "Ce ne sono troppi. Non li spazzeremo mai fuori da lì. "Invece di andare dietro a questi con arpioni, reti o laser, Rand sostiene un approccio più pratico, specialmente per gli oggetti in orbita terrestre bassa. Questa regione "è la più affollata, ma anche la più efficacemente gestita lasciando che l'ambiente naturale faccia ciò che fa", afferma Rand. Le orbite si degradano, le cadute dei detriti e gli inceneritori. Rand lo descrive come "come un fiume - quando mettiamo un pezzo di detriti nel fiume, lo porta via".

La migliore soluzione per il futuro è non introdurre più detriti del necessario. Le Nazioni Unite hanno emanato raccomandazioni per prevenire e ridurre i detriti spaziali, ma non ci sono accordi internazionali vincolanti. "Ti comporti bene e vuoi che tutti gli altri si comportino bene", dice Rand. Esigere un codice di condotta e aderirvi è particolarmente importante in quanto i nanosatelliti proliferano. Questi oggetti più piccoli non hanno molto in termini di propulsione, dice Crassidis, e spesso gestiscono le loro piccole riserve di carburante a secco per completare le loro missioni, invece di tenere un po 'indietro per assicurarsi che possano reindirizzare nell'atmosfera, dove sarebbero bruciare.

Non arriva nessun camion della spazzatura celeste, ma l'idea dell'arpione potrebbe essere d'aiuto in circostanze molto specifiche. Finora, è più teorico che pratico, ma "Accolgo con favore queste nuove idee. Ce ne sono davvero tanti fantastici là fuori ", dice Crassidis. "Non possiamo semplicemente continuare a scaricare questa roba per i nostri bambini e nipoti."