Nella vita di tutti noi, ogni giorno, capita di imbattersi in un po’ di spazzatura mentre camminiamo. Ma, normalmente, nessuno di noi si preoccupa della spazzatura che vola sopra le nostre teste. Tranne quando, come in questi giorni, un pezzetto di questa spazzatura non rischia di cadere proprio su di noi [qui].
Quindi intanto, la prima domanda: è vero che la Stazione Spaziale Cinese rischia di caderci in testa?
Dall’inizio: la Tiangong-1 è la prima stazione spaziale cinese, con scopi di ricerca scientifica, ed è stata lanciata nel 2011. Il progetto, come per ogni altro ogetto posizionato nell’orbita terrestre, era di farlo rientrare al termine della sua “vita”, cioè all’incirca 10 anni dopo. Normalmente, questo avviene in modo controllato, facendo rallentare l’oggetto al momento giusto in modo che il rientro in atmosfera avvenga in una zona non popolata. Ma qualcosa stavolta è andato storto: nel 2016, Tiangong-1 ha smesso di funzionare, mantenendo la sua integrità strutturale.
Quando è stata lanciata, la stazione spaziale è stata posizionata in un orbita tra i 330 e i 390 km sopra le nostre teste, una zona che, nonostante quello che si possa pensare, un po’ di atmosfera c’è ancora (nonostante il 90% di tutta l’atmosfera si trovi tutto nei primi 15 km, dove viviamo noi!). E questa poca atmosfera è comunque abbastanza per rallentare ciò che si trova a quelle quote, per cui è necessario procedere con “manovre secondarie” per tenere l’oggetto alla giusta altezza. Non essendoci più comunicazione con il campo base, questo non è stato più possibile, e Tiangong-1 ha continuato a diminuire di quota, arrivando fino ad una quota in cui l’atmosfera è densa abbastanza per rallentarlo completamente, facendo sì che, nei prossimo giorni, impatterà con la superficie.
Fortunatamente, gli enti spaziali (l’ESA in particolare), monitorano tutti gli oggetti orbitanti intorno a noi (o almeno, ci provano), quindi sappiamo quando questo accadrà con una certa precisione (che andrà aumentando più ci avviciniamo): il 1 aprile, più o meno 3 giorni.
La mappa in basso mostra l’area (tra 42.8 N e S di latitudine) in cui Tiangong-1 potrebbe cadere. La banda con maggiore probabilità che ciò avvenga (pannello a destra), sfortunatamente, è proprio quella in cui si trova l’Italia. A sinistra, la densità di pololazione per latitudine.
E ora, la domanda che tutti si stanno facendo: qual è il rischio che cada proprio sulle nostre teste? Ma aspettate un secondo prima di allarmarvi troppo!
Cerchiamo di fare due conti, e di vedere qual’è davvero la probabilità che l’oggetto cada sulle nostre teste. La superficie dell’Italia è di 300.000 km2. La superficie del’intero pianeta, cioè a tutte le longitudini, compresa tra la latitudine di Aosta (45.8° N) e quella di Ragusa (36.9° N) è di 160.000.000 km2. Quindi l’Italia rappresenta lo 0.18% della superficie in questa fascia. Se la percentuale in questa banda è tale, significa che c’è 1 possibilità su 300.000 che la stazione spaziale cada sul nostro territorio. Considerando una densità di circa 200 persone per km2, questa probabilità scende a circa 1 possibilità su 1.000.000.000.
Per capirci, la probabilità che vinciate la prossima Lotteria Nazionale è 1 su 10.000.000. Quasi 100 volte più probabile, e lo sapete quanto è probabile che ciò capiti a voi!
Quindi, niente di cui preoccuparci? Beh, proprio niente no. Molto raramente gli esseri umani si preoccupano delle conseguenze a lungo termine delle proprie azioni. Al di là di questo singolo caso dovuto a un problema tecnico, alle quote di cui abbiamo parlato prima c’è un’enorme quantità di oggetti che sfrecciano a tutta velocità. Circa 1.500 satelliti (e di questi possiamo seguirne la traiettoria), oltre 700.000 più grandi di un cm e 170 milioni (!) più piccoli. E la situazione non è destinata a migliorare: mandiamo spesso nuovi satelli in orbita, e anche se per ognuno di questi c’è un piano di rientro, qualcosa può sempre andare storto, e tutta la spazzatura rischia di collidere prima o poi con uno di questi, con la possibilità che avvenga una reaziona a catena micidiale (un evento noto come Kessler syndrome).
E come se non bastasse… Il cambiamento climatico può influenzare la vita dei satelliti! Per quanto strano possa sembrare, è proprio così. Cerchiamo di capire perchè, in modo semplice. L’utilizzo antropico dei combustibili fossili (petrolio, gas, carbone) e la deforestazione tropicale sono le due principali sorgenti di CO2 in atmosfera, dai tempi della prima rivoluzione industriale. Il tempo di vita della CO2 atmosferica in troposfera e stratosfera è a sua volta praticamente infinita, perché non vi sono meccanismi di perdita. E questa CO2 (con altri gas) intrappola una porzione della radiazione cosiddetta “planetaria”, ossia emessa dalla Terra che si trova ad una certa temperatura (così come emettiamo anche noi, e qualsiasi cosa si trovi sopra lo 0 assoluto). La intrappola, dicevamo, e la rimanda indietro, riscaldando il pianeta in modo superiore a quanto avvenuto in qualsiasi epoca precedente, almeno per quello in cui gli umani hanno trovato questo pianeta “abitabile”.
Ma questo probabilmente lo sapevate già.
Quello che forse non sapete è che, a questo riscaldamento della superficie e degli strati inferiori dell’atmosfera corrisponde un raffreddamento degli strati superiori (chiamati mesosfera e termosfera), sempre a causa di questo aumento di CO2, che in piccola parte avviene anche così in alto. Ma a quelle altezze (sopra i 50 km km), l’effetto principale del CO2 deriva dalle sue collisioni con gli altri costituenti (principalmente atomi di ossigeno). Queste collisioni eccitano le molecole di CO2 con conseguente emissione di radiazione infrarossa. La densità di CO2 al di sopra di 50 Km è troppo bassa per permettere di ricatturare questa emissione che quindi viene persa verso lo spazio risultando in un raffreddamento degli strati esterni dell’atmosfera. E, se ricordate un po’ di termodinamica, quando un gas si raffredda, il volume che occupa diventa più piccolo, ovvero a parità di volume, una massa d’aria pesa di più. Quindi, se fissiamo una certa quota (per esempio, 300 km), e raffreddiamo l’aria, questa, a parità di quota con un’aria più calda, sarà meno densa, perché più aria affonderà verso il basso! Un po’ controintuitivo, ma non è così difficile convincersene.
Quindi, per tornare ai satelliti che sfrecciano sulle nostre teste (28.000 km/h!), cosa succede? Che se si trovano sempre alla stessa quota, trovano meno aria in grado di rallentarli, quindi si troveranno a sfrecciare ancora più veloce di quanto preventivato, e come ci insegnano a scuola guida, più si va veloce, più alti sono i rischi di collisione…!
In conclusione, non vorremmo dare l’impressione di essere catastrofisti. Il messaggio che vorremmo passasse è che tutto quello che facciamo, su questo pianeta, è in qualche modo interconnesso. Le nostre emissioni e il nostro stile di vita non influenzano solo “il clima”, o qualche esotica specie di rinoceronte. Influenzano le nostre stesse vite, tramite la qualità dell’aria, gli eventi meteorologici estremi e, come abbiamo imparato oggi, anche i satelliti che ci permettono di chiamare i nostri cari quando siamo lontani da casa!
su gentile concessione di Daniele Visioni, pubblicato per il sito Cetemps // http://cetemps.aquila.infn.it