L’impatto ambientale della nostra specie si estende ben oltre la Terra. Uno scienziato sostiene che sia giunto il momento di pensare con attenzione a ciò che stiamo facendo allo spazio in prossimità del pianeta.
di Emerging Technology from the arXiv
L’ecologia è lo studio del rapporto fra gli organismi e il loro ambiente. Per gli esseri umani, si tratta di un tema alquanto complesso. Gli esseri umano hanno cambiato l’ambiente della terra in modi che ben studiati ma spesso non compresi a dovere. Eppure, sta ormai diventando sempre più chiaro che l’influsso delle attività dell’uomo si spinga oltre i confini del pianeta.
Negli ultimi 50 anni circa, gli esseri umani hanno cominciato a esplorare lo spazio prossimo alla Terra, una zona che si estende all’incirca fino a 1 milione di km dalla Terra. Questa attività sta cambiando l’ambiente, accumulando detriti contenenti elementi radioattivi e rilasciando radiazioni elettromagnetiche. Oggi, Elena Nikoghosyan del Byurakan Astrophysical Observatory, in Armenia, elenca i fattori che la nascente scienza dell’ecologia prossima alla Terra deve prendere in considerazione ed affrontare.
L’ambiente incontaminato dello spazio circostante la Terra è dominato dall’energia emanata dal Sole. L’atmosfera della Terra assorbe questa energia, in particolare quelle lunghezze d’onda che corrispondono alla presenza di molecole quali acqua, anidride carbonica e ossigeno. L’ozono, di fatto, assorbe gran parte delle radiazioni con una lunghezza d’onda compresa fra i 200 e i 320 nanometri – le cosiddette radiazioni UV-B.
L’atmosfera stessa varia drasticamente di carattere man mano che si allontana dal pianeta. Intorno al 90% della sua massa occupa la zona che si spinge fino a 12km dalla superficie, ovvero la troposfera. La densità atmosferica è più elevata qui, pari a circa 1019 particelle per centimetro cubo. Questa densità precipita sensibilmente ad altitudini più elevate. Nella ionosfera, che si spinge dai 30 ai 1.000 km sopra la superficie, la densità scende da 1013 particelle per cm^3 a 100 km a 109 per cm^3 a 30° km di altitudine.
Persino a densità tanto ridotte, queste particelle giocano un importante ruolo protettivo. La Terra è costantemente bombardata da polveri e rocce che vengono rallentate e bruciate al loro ingresso nella ionosfera. È chiaro che lo spazio prossimo alla Terra rappresenti un ambiente vibrante e attivo che ospita una grande varietà di processi complessi; e l’essere umano sta cominciando a influire su di esso.
L’impatto più ovvio dell’esplorazione dello spazio è la quantità di rifiuti che questa si lascia dietro. Nel 1957, l’Unione Sovietica lanciò lo Sputnik in un ambiente incontaminato. Oggi, lo spazio attorno alla Terra contiene oltre 17.000 oggetti grandi abbastanza da poter essere rilevati dalla terra, e diversi ordini di magnitudo di detriti più piccoli.
In tutto, solamente il 6% degli oggetti in orbita attorno alla Terra è rappresentato da satelliti attivi. Il restante 94% è composto da satelliti morti, stadi di razzi e detriti formatisi in seguito all’esplosione del combustibile residuo nei razzi. Alcune di queste esplosioni sono persino state pianificate deliberatamente.
L’evento che ha portato alla principale creazione di detriti nello spazio risale all’11 gennaio 2007, quando la Cina distrusse un satellite meteorologico ormai inutilizzabile utilizzando un veicolo cinetico lanciato dalla Terra. L’impatto ha creato una nube di oltre 150.000 particelle di detriti tuttora disseminati attorno al pianeta a un’altitudine di 850 km.
Il timore principale è che questi detriti possano scatenare un evento Kessler (nome che prende spunto dallo scienziato della NASA che lo ipotizzò per primo). L’idea di Kessler è che una particella di detrito possa colpirne una seconda, creando nuovi detriti che potrebbero portare alla distruzione dei satelliti in una reazione a catena, rendendo lo spazio attorno alla Terra completamente inutilizzabile.
Questo genere di eventi è stato rappresentato nel film Gravity, ma non è in alcun modo pura immaginazione. Il rischio è concreto. Eventi come quello descritto da Kessler diventano sempre più probabili con l’aumentare della densità di detriti lasciati nello spazio dalle attività umane.
Un sistema di pulizia naturale mantiene le orbite più basse, al di sotto dei 400 km, relativamente sgombre: La maggiore densità di particelle nella zona decelera qualunque oggetto in orbita, causandone la ricaduta sulla terra. Il Sole riscalda l’atmosfera e ne causa l’espansione secondo un ciclo di 11 anni che ripulisce persino orbite più elevate.
La minore densità di particelle presenti ad altitudini maggiori significa, però, che il processo di pulizia avviene molto più lentamente. Di fatto, i test nucleari condotti nell’alta atmosfera negli anni ’60 hanno rilasciato nella ionosfera dei materiali radioattivi che hanno impiegato decenni a sparire.
Queste regioni contengono anche combustibile incombusto e gas di scarico, anche se il loro volume è minuscolo a confronto con quello dei gas serra emessi sulla superficie terrestre. Anche questi detriti vengono rimossi abbastanza rapidamente. Eppure, persino questi detriti potrebbero divenire un problema sulla Luna, il solo corpo a trovarsi continuamente nello spazio circostante la Terra. L’ambiente unico e delicato della Luna viene facilmente danneggiato dagli atterraggi lunari.
La Luna presenta un’atmosfera sottile prodotta dai venti solari che colpiscono e vaporizzano la superficie lunare. Il contenuto di questa atmosfera non è ancora ben compreso, ma si ritiene che sia composto complessivamente da circa 100 tonnellate di gas.
Ciascun atterraggio effettuato durante le missioni Apollo ha iniettato 20 tonnellate di gas di scarico nell’atmosfera lunare. Questi gas non vengono facilmente dispersi, e il loro impatto sull’atmosfera lunare è sconosciuto. Il rinnovato interesse per la Luna introduce il presagio che l’atmosfera incontaminata del satellite naturale possa essere rapidamente sostituito da una spessa coltre di smog.
Un ultimo aspetto degno di considerazione è l’ambiente elettromagnetico nello spazio. L’umanità pompa onde elettromagnetiche nello spazio a un ritmo senza precedenti. Impulsi che i satelliti fanno rimbalzare nuovamente sulla Terra. Queste attività riempiono l’ambiente di rumori che disturbano i segnali naturali a queste frequenze. L’attività umana, quindi, ostacola ulteriormente l’esaminazione di ciò che ci circonda.
Tutti questi fattori portano la Nikoghosyan a suggerire un particolare approccio: “I risultati tecnologici della nostra civiltà vengono accompagnati da certe conseguenze negative”. Il primo passo nel mitigare queste conseguenze consiste nel comprendere e catalogare le conseguenze negative delle attività umane. Per questo, una nuova disciplina scientifica è assolutamente necessaria. L’ecologia dello spazio prossimo alla Terra giocherà un ruolo importante (Magari potremmo chiamarla astroecologia?)
Coloro che opereranno in questo nuovo campo dovranno spingersi oltre e chiedere all’umanità di farsi carico dell’impatto che le sue attività ha su un ambiente incontaminato.
Per approfondimenti: Ecology of Near-Earth Space
(MO)
