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Ciò che accade sul Sole può avere effetti sui detriti spaziali nelle orbite terrestri, facilitandone il calo di quota fino al rientro atmosferico sulla Terra. Un recente studio, apparso su Frontiers in Astronomy and Space Sciences, dimostra che i detriti alla deriva in orbita terrestre bassa iniziano a perdere quota molto più rapidamente quando l’attività solare raggiunge circa il 67% del suo picco, ovvero il massimo solare che la nostra stella tocca durante ogni suo ciclo undecennale. Si tratta di una soglia, definita dai dati raccolti in 36 anni di monitoraggio, oltre la quale il comportamento dei detriti, ma anche dei satelliti ancora operativi, cambia in modo evidente.

L’orbita terrestre bassa (Low Earth Orbit – Leo) è quella fascia di spazio che si estende tra 400 e 2.000 chilometri di altitudine attorno al nostro pianeta. Da decenni è una delle regioni più utilizzate: qui operano satelliti per osservazione, sorveglianza e comunicazioni, incluse le grandi costellazioni, come Starlink. Ma insieme ai satelliti funzionanti, nei decenni si sono accumulati anche detriti: vecchi satelliti ormai inattivi, stadi di razzi esauriti e numerosi frammenti. Sono oggetti fuori controllo, che alimentano quella che dal 1978 è nota come Sindrome di Kessler: l’aumento della ‘spazzatura spaziale’ fa crescere la probabilità di collisioni, che a loro volta ne generano altra, innescando un potenziale effetto a cascata. Un fenomeno che, oltre ai danni che produrrebbe, potrebbe impedire lo sfruttamento di determinate orbite, perché i rischi di impatto sarebbero troppo alti a causa della grande quantità di frammenti presenti.
La rimozione attiva di questi ‘proiettili vaganti’ sta diventando una soluzione sempre più concreta e percorribile (degli esempi sono esposti nel video a fondo pagina), ma ancor prima di attuare strategie operative è fondamentale capire a fondo come si muovono questi oggetti e quali sono i più pericolosi o preoccupanti.

L’atmosfera terrestre è ancora presente nella fascia Leo, seppur rarefatta. Si tratta della porzione chiamata termosfera, che si estende tra i 100 e i 1000 chilometri di altitudine. È qui che entra in gioco il Sole.
La nostra stella madre attraversa cicli lunghi circa 11 anni, in cui varia l’intensità della sua attività in base al numero di macchie solari. Quando queste si moltiplicano, l’attività solare aumenta e cresce anche la produzione di radiazione ultravioletta e di particelle cariche.
Nel momento di picco, come accaduto alla fine del 2024, queste emissioni riscaldano la termosfera, facendola espandere fino a renderla più densa anche alle altitudini orbitali dove generalmente è rarefatta. Questa variazione comporta un maggior ‘freno atmosferico’ sugli oggetti in orbita al suo interno, una resistenza aerodinamica che li fa rallentare lungo il loro moto orbitale e, inevitabilmente, scendere di quota.

Gli autori dello studio, guidati dalla scienziata indiana Ayisha M Ashruf, hanno ricostruito nel dettaglio il fenomeno analizzando le traiettorie di 17 detriti spaziali, seguiti per 36 anni attraverso più cicli solari. Si tratta di oggetti lanciati negli anni ’60 e ancora oggi in orbita a un’altitudine compresa tra 600 e 800 km, con periodi orbitali di circa 90–120 minuti. Ormai privi di propellente, questi oggetti non hanno capacità di muoversi autonomamente e il loro decadimento orbitale dipende interamente dalle condizioni dell’atmosfera, quindi anche dalle sue variazioni causate dall’attività solare.

Incrociando le traiettorie con i dati legati ai cicli del Sole – numero di macchie, emissioni radio e ultravioletto estremo – è emerso un risultato molto importante e utile: quando l’attività solare supera circa i due terzi della massima intensità, la discesa dei detriti verso la Terra accelera in modo significativo. Non si tratta di un valore assoluto di radiazione, ma di una posizione relativa nel ciclo solare. In prossimità del picco, il Sole produce emissioni ultraviolette estreme (Euv) più intense, probabilmente legate a processi che si rafforzano proprio in quella fase.
Questi effetti, naturalmente, hanno implicazioni dirette anche per i satelliti attivi. Per compensarli sono necessarie più correzioni orbitali e un maggiore consumo di carburante, manovre che riducono la loro durata operativa. Per limitare il problema, gli scienziati possono avvalersi delle informazioni prodotte da questo studio per pianificare al meglio le missioni, ad esempio evitando i lanci nei periodi di picco dell’attività solare.

Dai detriti spaziali, benché siano un problema che richiederà un grande impegno e continui interventi concreti nel prossimo futuro, giunge così un aiuto fondamentale per ottimizzare la vita operativa dei nuovi satelliti e limitare così il fenomeno degli space debris.

 

Guarda anche un approfondimento sulle contromisure previste dall’Agenzia Spaziale Europea per arginare il fenomeno dei detriti spaziali, come i servizi di assistenza in orbita e la missione ‘Rise’👉

 

 

Immagine in alto: rappresentazione non in scala della quantità di detriti in orbita attorno al nostro pianeta, basata sui dati dello Us Space Surveillance Catalogue e, per i frammenti di dimensioni inferiori ai 10 centimetri, su modelli statistici prodotti dall’Agenzia Spaziale Europea 
Crediti: Esa