I satelliti compromettono i telescopi spaziali

Negli ultimi cinque anni l'orbita terrestre è diventata irriconoscibile. Il numero di satelliti attivi è cresciuto a un ritmo senza precedenti, trasformando il cielo. Finora l'impatto più evidente è stato quello delle scie luminose che compaiono nelle immagini astronomiche prese da terra: sono i riflessi del Sole sui satelliti in movimento.

Ma un nuovo studio pubblicato su Nature rivela un fatto ancora più sorprendente: anche i telescopi spaziali stanno iniziando a "subire" questa invasione.

La luce solare riflessa dai satelliti mentre attraversano il cielo può creare striature luminose nelle immagini astronomiche acquisite da telescopi terrestri e spaziali. La figura mostra i risultati di una simulazione dell'acquisizione di immagini da parte del telescopio ARRAKIHS dell'Agenzia Spaziale Europea, il cui lancio è previsto per il 2030. ARRAKIHS esplorerà il cielo dove saranno attivi 560.000 satelliti.

Anche Hubble. Per millenni l'uomo ha scrutato il cielo. Da meno di settant'anni, però, abbiamo iniziato a piazzare strumenti direttamente oltre l'atmosfera, concentrandoli soprattutto nella bassa orbita terrestre, entro i 2.000 chilometri dalla superficie. In questo affollato quartiere orbita anche uno dei simboli della scienza moderna: il telescopio spaziale Hubble.

Da 35 anni Hubble rivoluziona l'astronomia grazie alla sua posizione a circa 500 km dalla Terra. Ma adesso quella stessa orbita è popolata da migliaia di satelliti, la maggior parte lanciati negli ultimi cinque anni.

Traffico orbitale. Tra il 2018 e il 2021, il 4,3% delle sue immagini mostrava almeno una striatura provocata da un satellite. Le cose sono peggiorate: nel 2021 i satelliti attivi erano circa 8.000, oggi superano i 13.000, senza contare detriti, relitti e componenti vaganti.

Per capire quanto questo "traffico orbitale" interferirà con i telescopi spaziali, lo studio ha simulato diversi scenari utilizzando un database pubblico di oggetti artificiali in orbita. Le simulazioni vanno da ipotesi moderate – 10.000 satelliti – fino a un impressionante milione, una cifra vicina al totale delle richieste di lancio già presentate da aziende di tutto il mondo all'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni.

Simulazione. È improbabile che siano davvero un milione, ma secondo gli autori la cifra più realistica per il futuro è comunque gigantesca: circa 560.000 satelliti, pari alla somma delle mega-costellazioni già annunciate (ognuna composta da oltre 1.000 unità). Usando questa popolazione come modello, il team ha preso immagini reali di Hubble del periodo 2023–2024 e ha calcolato quante volte un satellite avrebbe attraversato il campo visivo nel momento dello scatto.

La stima è allarmante: con 560.000 satelliti in orbita, quasi il 40% delle immagini di Hubble sarebbe contaminato da almeno una scia. 

Gli altri telesscopi coinvolti. Hubble non è l'unico. Potrebbe sembrare che telescopi più distanti dalla Terra – come il James Webb Space Telescope, che si trova a 1,5 milioni di chilometri – siano al sicuro. In parte è vero. Ma altri osservatori, come SPHEREx della NASA (lanciato nel 2024 e posizionato a 700 km di quota), sarebbero molto più esposti: oltre il 96% delle sue immagini includerebbe una scia luminosa.

Le simulazioni includono anche i prossimi telescopi in orbita bassa: Xuntian, della Cina, atteso nel 2026, e ARRAKIHS, dell'Agenzia Spaziale Europea, previsto per il 2030. Il numero medio atteso di scie per singola esposizione è impressionante: circa 2 per Hubble, 6 per SPHEREx, 70 per ARRAKIHS e 90 per Xuntian.

I veri danni. Per valutare davvero il danno scientifico serve capire quanto queste scie siano luminose. E questo è difficile da stimare: i satelliti hanno molte superfici riflettenti, la luce solare li colpisce da angoli diversi e spesso compiono manovre imprevedibili.

Inoltre, le aziende raramente condividono informazioni precise sui loro progetti o sul comportamento dei loro veicoli. Nonostante questi limiti, Alejandro S. Borlaff e il suo team ha concluso che la luminosità delle scie sarebbe molto superiore alla soglia minima rilevabile, quindi inevitabilmente invasiva. I satelliti non riflettono luce solo dal Sole diretto. Anche quella riflessa dalla Terra e dalla Luna contribuisce alla contaminazione: è più debole, ma non trascurabile. E tutto ciò non considera neppure un'altra categoria controversa: i progetti di satelliti altamente riflettenti pensati per illuminare aree urbane o fornire "luce solare su richiesta".

Cosa fare. Rendere i satelliti meno luminosi, condividere dati precisi sulle loro traiettorie, condurre test e simulazioni su come riflettono la luce, e sostenere una rete globale di osservatori per monitorare l'inquinamento satellitare. Il gruppo di lavoro di Borlaff propone tre ulteriori indicazioni per proteggere i telescopi spaziali:

«Prevenzione», ossia posizionare i satelliti commerciali a quote più basse dei telescopi spaziali per ridurre drasticamente il rischio di interferenze. «Elusione», ossia creare un archivio aperto e preciso delle orbite di tutti gli oggetti artificiali, aggiornato in tempo reale. «Correzione», cioè eliminare o ridurre digitalmente gli effetti delle scie nelle immagini scientifiche.

L'International Astronomical Union sta lavorando a SatChecker, uno strumento per prevedere il passaggio dei satelliti. Ma per i telescopi spaziali la precisione dei dati deve essere di pochi centimetri, non di chilometri come avviene oggi con i TLE (Two-Line Elements). Questo richiede una collaborazione molto più stretta da parte degli operatori commerciali. E anche se tutte le contromisure venissero adottate, il cielo notturno rimarrebbe comunque profondamente trasformato.