L'orbita terrestre bassa si è trasformata in un ambiente straordinariamente affollato negli ultimi anni, con migliaia di satelliti che costituiscono le moderne mega-costellazioni per telecomunicazioni globali. Questa densità senza precedenti sta creando una situazione che Sarah Thiele, ricercatrice presso la Princeton University e precedentemente dottoranda all'Università della British Columbia, e i suoi colleghi descrivono come un "castello di carte" pronto a crollare. Un nuovo studio pubblicato come preprint su arXiv analizza la fragilità di questo sistema e quantifica per la prima volta quanto rapidamente potrebbe verificarsi un collasso catastrofico dell'infrastruttura satellitare in condizioni di tempesta solare.
I numeri emersi dall'analisi sono impressionanti nella loro drammaticità. All'interno delle mega-costellazioni in orbita terrestre bassa, si verifica un "avvicinamento critico" – definito come il passaggio di due satelliti a meno di un chilometro di distanza l'uno dall'altro – approssimativamente ogni 22 secondi. Se si considera la sola rete Starlink, questa frequenza aumenta a un evento ogni 11 minuti. Per evitare collisioni, ogni satellite Starlink deve eseguire in media 41 manovre correttive di rotta all'anno, un dato che testimonia la costante necessità di interventi attivi per mantenere la sicurezza operativa.
La ricerca introduce un nuovo parametro di misurazione chiamato CRASH Clock (Collision Realization and Significant Harm), che quantifica il tempo disponibile prima che si verifichi una collisione catastrofica in caso di perdita totale del controllo sui sistemi di manovra satellitare. A giugno 2025, questo intervallo temporale ammonta a soli 2,8 giorni, un dato allarmante se confrontato con i circa 121 giorni che sarebbero stati disponibili nel 2018, prima dell'espansione massiccia delle costellazioni satellitari. Ancora più preoccupante è la statistica secondo cui una perdita di controllo di sole 24 ore comporterebbe una probabilità del 30% di innescare una collisione maggiore, potenzialmente l'evento iniziale di una reazione a catena.
Le tempeste solari rappresentano il principale fattore di rischio per questo fragile equilibrio orbitale, agendo attraverso due meccanismi distinti ma complementari. Il primo consiste nel riscaldamento atmosferico: quando una tempesta solare colpisce la Terra, provoca l'espansione e l'ispessimento dell'alta atmosfera, aumentando la resistenza aerodinamica sui satelliti. Questo fenomeno costringe i veicoli spaziali a consumare più propellente per mantenere l'orbita e introduce maggiore incertezza sulla loro posizione precisa, richiedendo manovre evasive aggiuntive. Durante la tempesta Gannon del maggio 2024, più della metà di tutti i satelliti in orbita terrestre bassa è stata costretta a consumare propellente per effettuare questi aggiustamenti.
Il secondo meccanismo risulta ancora più insidioso dal punto di vista operativo. Le tempeste solari possono interferire o disabilitare completamente i sistemi di navigazione e comunicazione satellitare, rendendo i veicoli spaziali incapaci di rispondere alle minacce lungo la loro traiettoria. Quando questo effetto si combina con l'aumento della resistenza atmosferica e l'incremento dell'incertezza posizionale, la perdita di controllo può rapidamente degenerare in un incidente grave. I ricercatori sottolineano come questa vulnerabilità non rappresenti uno scenario puramente teorico: le tempeste solari offrono tipicamente preavvisi di appena uno o due giorni, e anche con questo margine temporale le opzioni disponibili per gli operatori rimangono estremamente limitate.
Il rischio più ampiamente riconosciuto derivante da collisioni satellitari diffuse è la sindrome di Kessler, uno scenario in cui i detriti generati dalle collisioni si accumulano attorno alla Terra rendendo quasi impossibile lanciare veicoli spaziali senza che vengano distrutti. Sebbene questa sindrome si sviluppi nell'arco di decenni, la ricerca di Thiele e colleghi dimostra quanto rapidamente possa iniziare la crisi. L'ambiente orbitale altamente dinamico creato dalle tempeste solari richiede monitoraggio e controllo costanti in tempo reale; se questo controllo viene meno, secondo lo studio potrebbero essere disponibili solo pochi giorni per ripristinarlo prima che l'intero sistema collassi.
La prospettiva storica rende questo scenario ancora più inquietante. La tempesta Gannon del 2024 è stata la più intensa degli ultimi decenni, ma non rappresenta l'evento più potente mai registrato. Quel primato appartiene all'evento di Carrington del 1859, una tempesta solare di intensità straordinaria che oggi potrebbe interrompere il controllo satellitare per periodi significativamente superiori ai tre giorni. Un singolo evento di tale portata, già verificatosi una volta nella storia documentata dell'umanità, potrebbe danneggiare gravemente l'infrastruttura satellitare globale e potenzialmente precludere l'accesso allo spazio per le generazioni future.
La comunità scientifica e l'industria aerospaziale si trovano quindi di fronte a un dilemma cruciale: bilanciare gli enormi benefici tecnologici offerti dalle mega-costellazioni satellitari con i rischi sistemici a lungo termine che esse introducono. Mentre le costellazioni come Starlink forniscono connettività globale e servizi essenziali, la densità crescente dell'orbita terrestre bassa crea vulnerabilità che gli eventi meteorologici spaziali estremi potrebbero sfruttare con conseguenze devastanti.
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