Negli anni ottanta del secolo scorso si era generato un buco nell’ozonosfera stratosferica causato dagli idrocarburi alogenati (cloro e bromo) usati nei cicli termici di frigoriferi e climatizzatori, per l’interazione con le fasce di Van Allen fondamentali per proteggere l’atmosfera terrestre dai raggi ultravioletti. Eliminato l’uso degli alogenati lo schermo protettivo si è gradualmente rigenerato.
Il pericolo però non sembra allontanato per sempre.
Attorno al nostro pianeta girano migliaia di satelliti artificiali governativi, militari e civili, per l’accesso a internet, le comunicazioni televisive, il GPS, per l’osservazione della terra e dello spazio. Il loro numero attuale è di oltre 7000, di questi circa 6000 stazionano nell’orbita più bassa LEO (Low Earth Orbit fra i 160 e i 2000 km), circa 300 nell’orbita media MEO (Medium Earth Orbit), 700 circa nell’orbita più lontana GEO (Geostazionary Orbit a 36000 km), una sessantina sono nell’orbita ellittica con l’apogeo molto distante dalla terra HEO (Higly Elliptical Orbit) anche decine di volte il perigeo.
Circa 50 sono i proprietari di tutti questi satelliti, sono delle organizzazioni private come SpaceX (Musk) che ha lanciato 1500 satelliti nel 2021e molti Stati, dagli USA alla Cina, dall’Italia al Sri Lanka. SpaceX ha in progetto di inviare 42000 satelliti nello spazio nei prossimi 20 anni.
Nella stratosfera esiste quindi sia un flusso di massa naturale generato dai meteoroidi cui si sovrappone un flusso antropogenico portatore dispazzatura da ablazione di satelliti e di residui dei razzi che li hanno portati in orbita. Al rientro di questa spazzatura spaziale a causa del calore (diverse migliaia di gradi) causato dall’attrito con l’atmosfera si genera un aerosol la cui composizione dipende dalle leghe che costituiscono i loro corpi, una parte può conservarsi fine a collidere con la superficie terrestre, il rischio di danni a centri abitati o a persone è valutato minore di uno su 100 miliardi di eventi.
Attualmente il materiale di origine antropica è circa il 3%, però gli scenari futuri prevedono un contributo del 13% fino al 40% nei prossimi decenni.
Si stima che nella stratosfera siano presenti quasi 40000 detriti spaziali più larghi di 10 cm (quelli superiori a 1 mm di larghezza sono oltre 130 milioni), la loro collisione con i satelliti e con le stazioni spaziali presenti e future può produrre incidenti pericolosi, creando ulteriori detriti. I detriti spaziali rappresentano un problema crescente, esistono degli standard con la finalità di contenere questa massa, agenzie spaziali come ESA e NASA hanno introdotto delle linee guida per i carichi lanciati in orbita. Esiste un coordinamento mondiale dal 1993 con l’istituzione dell’Inter Agency DebrisCoordination Commitee che si occupa di scambiare informazioni fra le agenzie dei diversi Stati, con l’obiettivo di limitare il rilascio di detriti nello spazio tenendo conto dell’intero ciclo di vita (Life CycleAssessment). I satelliti artificiali in orbita bassa dovrebbero essere rimossi entro 25 anni. L’Agenzia Spaziale Europea immagina anche la possibilità di catturare i detriti con un robot spaziale che poi rientrerebbe sulla terra portando con sé i detriti. Esiste anche un’Economia Circolare Spaziale che consiste nel catturare, riparare, aggiornare ed eventualmente rimuovere i satelliti in orbita.
Le stelle cadenti che attraversano l’atmosfera e i meteoroidi brucianoin gran parte senza diventare meteoriti, ovvero non raggiungono il suolo. La materia di cui è composto il meteoroide rimane come aerosol ionico caldissimo che raffreddandosi condensa come fumo di meteoroide.
È stato riscontrato ultimamente uno strano cambiamento nella composizione chimica della stratosfera. Nei periodi precedenti alla diffusione dei satelliti artificiali in atmosfera la composizione era più o meno costante. La sua alterazione non può allora che essere la conseguenza della distruzione termica dei detriti spaziali. Recenti ricerche condotte in Antartide stimano che le 5200 ton di polvere extraterrestre che arrivano sulla Terra ogni anno adesso risultano ricche di alluminio (ma anche di litio, rame, piombo, niobio, afnio e titanio, quest’ultimo in gran parte proveniente dai propellenti dei razzi) che risulta pari a 210 ton annue. Le polveri prodotte dal rientro di satelliti che bruciano nell’atmosfera possono avere effetti significativi sulla ionosfera e sulla ozonosfera per le interazioni negative causate dalle componenti metalliche e di carbonio dei residui di razzi e dei satelliti. Nella composizione dell’aerosol sono stati individuati 20 elementi coerenti con le leghe utilizzate nei veicoli spaziali. Studi recenti sull’aerosol certificano che circa il 10% delle particelle contengono allumina, ossido di alluminio, perché gran parte delle leghe metalliche è fatta di alluminio, l’allumina è marginale nei meteoroidi, meno dell’1%. Sarebbe quindi l’allumina la responsabile attuale della distruzione dell’ozono stratosferico.
Lino Santoro
