Rischi, conseguenze, costi: i detriti spaziali in uno studio di tre dottorandi del Poliba per un progetto dell’OCSE

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davide vittori

L’Organizzazione internazionale per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico pubblicherà la ricerca nel 2022

BARI – Il tema dei detriti spaziali è oggigiorno di grande interesse per la comunità scientifica. Con l’incremento dei satelliti nelle orbite terrestri, la sostenibilità dello spazio sta assumendo una rilevanza sempre maggiore nel dibattito politico e industriale. Esiste infatti un rischio sempre maggiore di arrivare ad un punto di non ritorno, in cui intere regioni dello spazio potrebbero diventare inutilizzabili data la congestione troppo elevata dovuta dalla presenza di satelliti e detriti.

In questo contesto, varie organizzazioni internazionali si stanno impegnando a coordinare e a definire un piano d’azione. Tra queste troviamo l’OCSE, l’Organizzazione internazionale per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico, che ha di recente coordinato un progetto, “OECD Project on the Value and Sustainability of Space-Based Infrastructure” invitando università ed enti di ricerca di tutto il mondo a contribuire su questo tema.

Il Politecnico di Bari ha partecipato al progetto dell’OCSE, con un gruppo di lavoro formato dai dottorandi in “Ingegneria e Scienze Aerospaziali”, Davide Vittori ed Elena Ancona, e dal dottorando in “Ingegneria Gestionale” Claudio Loporcaro, con il supporto dei proff. Antonio Messeni Petruzzelli e Angelo Natalicchio del Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management del Poliba, e da Pierluigi Righetti, Flight Dynamics Manager presso l’organizzazione EUMETSAT.

Il lavoro condotto dai dottorandi è stato valutato positivamente dall’OCSE e da varie agenzie spaziali nazionali e sarà pubblicato nel 2022 in un report dell’OCSE su “Space Sustainability”.

Nella ricerca, dal titolo, “Space Debris Impacts Assessment: Identifying the Costs Caused by an Irreversible Deterioration of the Orbital Regimes”, gli autori affrontano il problema della congestione nelle orbite terrestri, svolgendo analisi di tipo qualitativo e quantitativo. A livello qualitativo, vengono identificate le conseguenze dirette e indirette collegate alla presenza di detriti e al rischio da essi posto, rappresentate come sistema dinamico di causa ed effetto. Questa metodologia innovativa evidenzia i rischi a lungo termine dovuti ai detriti spaziali, che vanno ben oltre le ricadute immediate – come la probabilità più alta di collisione per i satelliti operativi – capaci di innescare quindi una reazione a catena che potrebbe causare ingenti costi socio-economici.

A livello quantitativo i costi sono stati determinati con un modello economico basato sulla tecnica del Valore Attuale Netto. Il lavoro ha dapprima identificato le attività economiche che dipendono dalle infrastrutture spaziali, andando a specificare il totale valore economico che dipende dai satelliti. In seguito, è stato possibile calcolare il valore totale stimato dell’economia spaziale.

La ricerca inoltre, si è concentrata nell’identificare la probabilità di un evento catastrofico nelle orbite più sensibili (es. 800 km in Low Earth Orbit). Per fare ciò sono stati utilizzati tools sviluppati da ESA (MASTER/DRAMA) e valori di riferimento relativi a missioni operative in EUMETSAT in regimi simili a quelli analizzati. L’obiettivo era quello di identificare la quantità soglia di detriti oltre la quale i costi operativi per un satellite in una determinata regione dello spazio sono così alti da non giustificarne l’utilizzo. Infine, combinando il dato economico e quello statistico – è stato calcolato il costo economico globale legato alla congestione di intere orbite dovuta alla eccessiva presenza di satelliti e detriti.

Con le dovute approssimazioni, il risultato finale indica che circa 1.3 mila miliardi di dollari di valore economico potrebbero essere persi se la congestione delle orbite non dovesse essere risolta rapidamente. Tale valore, come è evidente, indica l’importanza del tema e della necessità di un’azione tempestiva nel contrastare l’attuale andamento.