ESA: missione sostenibilità in orbita – ISPI

Dal settore energetico allo spazio, l’obiettivo numero uno per istituzioni e attori economici è cristallizzato perfettamente nel nome del nuovo progetto dell’Agenzia spaziale europea (ESA): green future, anzi, più precisamente, Space for a Green Future (S4GF). Frutto della consapevolezza del ruolo che le tecnologie spaziali possono avere nell’affrontare le sfide globali e specialmente il cambiamento climatico, l’iniziativa vuole accelerare l’impatto che lo spazio può avere sulla transizione verde. Punta a farlo grazie anche al coinvolgimento di diversi partner dal settore privato, non-profit, pubblico e governativo in un vero e proprio acceleratore per sviluppare la crescente importanza dello spazio e della New Space Economy.

L’impatto della Revolution Space

Con un mercato del valore di 1.000 miliardi di dollari previsto per il 2040 secondo lo European Space Policy Institute e benefici pari a 7.900 miliardi di dollari per l’intera società stimati da Boston Consulting Group, l’importanza e la trazione guadagnate negli ultimi anni dall’industria spaziale è destinata soltanto ad aumentare.

Il dirompente rapporto Revolution Space dell’High Level Advisory Group (HLAG) sta cambiando e ha cambiato radicalmente il modo di guardare allo spazio, al suo accesso, al suo utilizzo e al suo valore in Europa. L’esplorazione umana del cosmo, le tensioni geopolitiche, il ruolo profondamente trasformato innanzitutto della NASA e dell’ESA hanno fatto assistere a un cambiamento sostanziale del settore nell’ultimo decennio, con una sempre maggiore penetrazione del settore privato, che ha comportato anche un aumento esponenziale dei rischi di collisione in orbita.

Lo spazio sarà pure “infinito”, ma le orbite intorno alla Terra non lo sono. Oggetti non controllati o “a fine vita” (come pure i test missilistici)rischiano di compromettere la nostra stessa esistenza minacciando il danneggiamento o, peggio, la distruzione, di impianti e installazioni da cui dipendono servizi fondamentali per l’uomo e la scienza, come ad esempio Internet e le previsioni meteorologiche. 

Soprattutto nell’attualità, si deve osservare che le orbite di LEO (Low Earth Orbit) e GEO (Geostationary Earth Orbit) stanno diventando sempre più teatro di competizione commerciale e geopolitica. L’ESA vuole dunque portare avanti gli obiettivi dell’Europa e dei suoi Stati membri, sviluppando il ruolo dello spazio nella transizione verde e preservando l’ambiente spaziale per le generazioni future.

Space for Green Future

Fino al 50% di tutte le variabili climatiche essenziali, attraverso cui si studiano gli effetti del cambiamento climatico, è misurato da satelliti in orbita. In altre parole, si dipende già dai dati e dai servizi offerti dallo spazio, ma la portata e l’impatto che questi hanno non è ancora pienamente espressa nello sforzo della transizione ecologica. Non è quindi un caso, ma è una volontà chiara dell’Europa quella di accelerare e amplificare lo sviluppo e il ricorso alla tecnologia in orbita per applicazioni e servizi sostenibili con un impatto ecologico. Il Green Dossier 2023 dell’ESA evidenzia questa intenzione, con il 48% del portafoglio d’investimento di tutte le attività spaziali dell’organizzazione concentrato nello sviluppo di tecnologie verdi.

Secondo l’Agenzia spaziale europea e i suoi membri, queste iniziative, note come “seeds” in quanto allo stadio iniziale del proprio sviluppo, dovrebbero confluire in Space for a Green Future. L’acceleratore S4GF, a sua volta, fornirebbe un quadro di collaborazione per identificare necessità impellenti, sviluppare nuove tecnologie e applicazioni, sfruttando sinergie per poi scalare tali soluzioni in ambito settoriale e globale. Le finalità del progetto mirano a far convergere tutte le parti interessate per il conseguimento di obiettivi singoli e/o comuni ai membri dell’ESA.

L’acceleratore si struttura come una partnership non-profit e indipendente, coinvolgendo attori attivi e interessati alla transizione verde, come policy-makers, aziende, organizzazioni multilaterali, gruppi di interesse civili e cittadini. L’obiettivo è proprio catalizzare e unire lo “sviluppo di soluzioni pratiche basate sullo spazio per sostenere la decarbonizzazione e la sostenibilità entro il 2050” allineandosi con il Green Deal.

A oggi il progetto è ancora nella sua fase iniziale e prevede l’avvio delle operazioni proprio nel 2024-2025, ma le prospettive si rivelano già estremamente interessanti. Se si considera, a solo titolo esemplificativo, che la Banca mondiale ha stimato i benefici per l’intera economia globale derivanti solo dal monitoraggio delle previsioni meteorologiche via satellite per un valore annuo di 160 miliardi di dollari, si può ben capire l’importanza che lo spazio riveste nel rispondere a questa sfida.

Ancora di più. L’impatto socioeconomico nei settori ad alta emissione di gas serra appare ancora più marcato nel lungo periodo, con applicazioni diffuse nel settore agricolo, nei trasporti, nello sviluppo urbanistico e non ultimo certo in quello dell’energia: dalla gestione delle risorse idriche al monitoraggio della qualità dell’aria fino alla previsione dei rendimenti energetici da fonti rinnovabili, lo spazio è un alleato fondamentale nella gestione della crisi climatica e della transizione ecologica.

Infatti, le potenzialità del mercato dell’industria spaziale sono ancora largamente inespresse, pur presentando un tasso di crescita annuale composto pari al 5%. È un valore paragonabile al mercato dei semiconduttori, dove d’altro canto si sono concentrati sia l’attenzione globale sia gli investimenti come dimostra il Chips Act.

Pertanto, l’iniziativa dell’ESA per S4GF vuole fare tesoro di questa opportunità, incentivando la mobilitazione di capitali e investimenti in un settore ancora sostanzialmente non sfruttato e sottovalutato e, al contempo, portando avanti la volontà europea di divenire il primo continente mondiale neutrale dal punto di vista climatico (ovvero a emissioni zero).

La sostenibilità dello spazio: missione debris mitigation

La sfida per accelerare la sostenibilità dell’attività umana non si ferma alla Terra, ma continua nello spazio. Entro il 2030 l’Agenzia spaziale europea ha l’ambizione di non creare più detriti che restino in orbite strategiche intorno la Terra: l’obiettivo è eliminare la produzione di oggetti non funzionali che possano limitare future attività in orbita, preservando l’ambiente spaziale per le future generazioni. Infatti, secondo le proiezioni attuali, vi è il forte rischio di un deterioramento irrimediabile dello spazio orbitale terrestre.

Il numero di oggetti lanciati in orbita dal 2018 in poi supera il totale dei sessant’anni precedenti. Tuttavia, le linee guida per limitare la produzione di detriti non hanno avuto pari sviluppo. Con velocità che superano i 50.000 km/h, i circa 170 milioni di oggetti stimati in orbita con diametro maggiore di 1 mm presentano un motivo di preoccupazione per lo sviluppo commerciale dello spazio. Si deve ricordare che i detriti più pericolosi sono compresi tra 5 e 15 mm, mentre un oggetto di 10 cm può addirittura rompere irrimediabilmente un’installazione satellitare. Si configura così il rischio che esplosioni e danneggiamenti inaspettati possano innescare seriamente una reazione a catena disastrosa, tale da produrre una nuvola di detriti altamente pericolosa per satelliti, lanci ed esplorazioni in orbita.

Per prevenire il futuro collasso delle attività spaziali, l’agenzia ha pubblicato una serie di standard e requisiti da rispettare per limitare il rischio di collisioni, garantendo il rientro di strumenti dall’atmosfera in sicurezza o la loro disposizione in veri e propri cimiteri e cercando di mitigare al massimo eventualità future legate alla produzione di detriti. Il numero di oggetti in orbita è infatti destinato solamente ad aumentare e pertanto le pratiche volte alla sostenibilità dell’ambiente spaziale devono essere adeguate.

L’ESA – come altri attori in ambito spaziale (IADC, FCC, ecc.) – sta sensibilizzando molto l’importanza di salvaguardare l’ambiente spaziale: non soltanto per future attività, ma per la stessa sicurezza delle persone sulla Terra preservando la comunità mondiale dal rischio di cadute al suolo di detriti.

Il problema non si limita all’ambito pubblico, ma investe tutti i privati che stanno entrando a far parte dell’ecosistema spaziale. Basti pensare alla richiesta di Space X di lanciare 30.000 satelliti. Data la necessità di monitorare il movimento e la posizione degli oggetti in orbita, il numero di strumenti e attori richiede un approccio ibrido pubblico-privato che miri a salvaguardare gli asset nello spazio terrestre – e in futuro lunare. Per rispondere a questa sfida, l’ESA ha dato vita all’accelerator Protect, volto a facilitare e sviluppare norme condivise sia nel settore pubblico che privato per preservare la sostenibilità dello spazio.

Ormai non è più fantascienza la prospettiva di uno scontro ad alta quota, data la recente dichiarazione da parte del Cremlino di riconoscere come possibili bersagli installazioni commerciali private occidentali. Inequivocabilmente è ormai una realtà la necessità di proteggere infrastrutture in orbita non soltanto dal clima spaziale, dai detriti e altri oggetti in orbita, ma anche da attacchi elettronici e cyber, come ha dimostrato la guerra in Ucraina.

La corsa allo spazio

In questo contesto la NATO ha definito lo spazio come il quinto settore operativo dell’alleanza segnando, assieme al dispiego missilistico anti-satellitare (ASAT) russo e cinese, una nuova fase della storia spaziale caratterizzata da istanze competitive e maggiormente conflittuali rispetto all’epoca cooperativa della Stazione Spaziale Internazionale, prossima alla fine del suo ciclo vitale.  

La corsa allo spazio, quindi, non si ferma alle istanze di sicurezza e difesa, ma si sviluppa in ambito tecnologico e di innovazione. La Revolution Space marca un punto di svolta per l’esplorazione umana del cosmo e lo sviluppo di servizi commerciali in orbita. Gli accelerators mirano a promuovere la cooperazione e l’azione di diversi attori interessati per cogliere le opportunità offerte dallo spazio in maniera innovativa.

La partecipazione dell’ESA e dei suoi Stati membri nello scaling up del vibrante ecosistema spaziale europeo fornisce un punto di aggregazione fondamentale per la condivisione delle informazioni, delle competenze e dei capitali per dare una risposta alla crisi climatica dallo spazio. L’obiettivo è di sviluppare tecnologia in orbita e in linea con il Green Deal, salvaguardando contestualmente l’ambiente spaziale. 

Il progetto Space for a Green Future (S4GF) si inserisce nel progetto europeo per lo sviluppo della sostenibilità e persegue la grande sfida dell’ESA, che chiama alla partecipazione e agli investimenti finanziari enti e aziende private che sappiano cogliere nella risorsa naturale costituita dallo spazio le potenzialità della New Space Economy. E questa deve prevedere la riduzione dei detriti in orbita e accelerare la transizione ecologica verso gli obiettivi europei.