NANOSATELLITI, ORA IL GIOCO SI FA SERIO

Scienza a cubetti

Quale astrofisica con i CubeSats? Un report della National Academy of Sciences fa il punto sullo stato di maturità – e soprattutto sui potenziali rischi – della tecnologia per i satelliti “tascabili”, già più che pronti al salto dalle applicazioni prototipali (o educational) a quelle scientifiche vere e proprie

PhoneSat 2.5, un CubeSat realizzato presso lAmes Research Center della NASA. Crediti: NASA Ames

PhoneSat 2.5, un CubeSat realizzato presso lAmes Research Center della NASA. Crediti: NASA Ames

Dieci per dieci per dieci centimetri. Queste le misure della “1U”, la “singola unità”, il modulo-base del “Lego” dei satelliti: i CubeSats. Concentrati hitech da 1000 cc. Confezioni da un litro di tecnologia potenzialmente in grado di sparigliare i giochi in orbita bassa (LEO), quella fra i 200 e i 1500 km, là dove sfrecciano il telescopio Hubble e la Stazione spaziale.

Dieci per dieci per dieci, dunque. Satelliti-IKEA. Così semplici e componibili che puoi ordinare il kit in rete e montartelo in garage. Così economici da essere stati subito adottati in massa, da scuole e università, per prototipi e progetti didattici. Appannaggio di ricercatori in erba e scienziati fai-da-te. Ma per quanto ancora? Quali utilizzi professionali potrebbero avere? E soprattutto: possono rappresentare un pericolo?

Prova a rispondere un corposo report – per ora solo in bozza, scaricabile gratuitamente in rete e con in bella vista l’avvertenza che si tratta d’un testo non definitivo, ancora soggetto a revisioni – a cura della National Academy of Sciences americana, organizzazione privata fondata nel XIX secolo con lo scopo di fornire raccomandazioni obiettive e indipendenti in ambito scientifico e tecnologico. Raccomandazioni come questa che segue: la NASA farebbe bene a prendere in considerazione lo sviluppo di un piano di politiche relative ai CubeSats volte a massimizzare il loro potenziale come strumenti scientifici.

Vengono quindi elencati alcuni esempi di obiettivi scientifici che potrebbero trarre vantaggio dall’utilizzo dei CubeSats. Anzitutto la fisica solare, terreno d’elezione per i piccoli satelliti grazie alla possibilità lanciarne in gran numero a costi contenuti, creando così vere e proprie costellazioni per il monitoraggio dell’evoluzione temporale e spaziale della magnetosfera. Ancora, sempre traendo vantaggio dall’economicità di creare costellazioni di satelliti, i CubeSats possono essere usati per l’osservazione di fenomeni terrestri, per esempio per aumentare la raccolta di dati finalizzati alle previsioni meteo. Dotati di sensori per la spettroscopia infrarossa e neutronica, potrebbero poi essere messi in orbita attorno alla Luna per mappare la distribuzione dell’acqua sul nostro satellite. Uno fra gli utilizzi suggeriti più curiosi riguarda infine la ricerca di pianeti extrasolari: ogni singolo CubeSat, propone il rapporto, potrebbe “adottare una stella” simile al Sole, osservandola ininterrottamente per un lungo intervallo di tempo così da cogliere al varco eventuali transiti planetari.

Crediti: NASA

CubeSats in volo. Crediti: NASA Kennedy Space Center

Insomma, non si è certo a corto di idee per applicazioni scientifiche in grado di trarre vantaggio dai bassissimi costi unitari, di produzione e messa in orbita, di questi satelliti. Ma proprio per le stesse ragioni non mancano nemmeno i rischi. Se è così economico realizzarli e lanciarli, è facile prevedere una proliferazione non troppo controllata. A fine 2015, per dire, già ne erano stati lanciati 425. Non solo: trattandosi di satelliti ultra-spartani, con le funzioni ridotte all’osso, i CubeSats al momento non sono predisposti per manovre di deorbiting per il rientro in atmosfera a fine missione. Inoltre, per le loro dimensioni ridotte, anche il solo tracking è un’operazione tutt’altro che scontata.

Tanti, piccoli e fuori controllo: un mix preoccupante, dunque, se considerato in termini di space debris. E già che ci siamo, visto che ognuno di questi oggettini volanti, per essere minimamente utile, dovrà quanto meno inviare dati verso Terra, c’è anche la necessità di regolamentare in modo severo l’allocazione delle frequenze. Tutti aspetti che conviene affrontare al più presto, prima che il controllo del traffico in orbita bassa sfugga completamente di mano.