L'ultima volta che Patricia Cooper ha partecipato a un incontro dell'American Astronomical Society, non era sicura di cosa si stava cacciando.

Era il gennaio 2020 e Cooper, all'epoca vicepresidente di SpaceX, aveva accettato di rappresentare la società in una tavola rotonda alla conferenza sulle interferenze che le costellazioni satellitari potrebbero creare per gli astronomi.

Questa discussione è stata stimolata dal primo lancio da parte di SpaceX di 60 satelliti Starlink poco più di sei mesi prima, ampiamente visibili nel cielo notturno e allarmando gli astronomi, che temevano cosa avrebbero fatto alle loro osservazioni decine di migliaia di tali satelliti. "Il termine che continuavo a sentire era 'nella fossa dei leoni'", ha ricordato i preparativi per il panel. "Non sapevamo cosa sarebbe successo: forconi, pomodori marci?"

Nonostante la protesta pubblica, alimentata dai social media, la discussione vera e propria all’incontro dell’American Astronomical Society (AAS) è stata educata e costruttiva. "È stato un presagio di come stiamo lavorando ora", ha detto Cooper, ora consulente, durante una sessione all'ultimo incontro dell'AAS il 10 gennaio a New Orleans.

Nei quattro anni trascorsi da quella discussione originale, la comunità astronomica ha collaborato con SpaceX e altre società su come mitigare l’impatto delle megacostellazioni sull’astronomia ottica e sulla radioastronomia nel breve termine, cercando allo stesso tempo soluzioni normative a lungo termine.

Abbattere i tubi della stufa

Il problema dell'interferenza dei satelliti sull'astronomia non è stato risolto, hanno chiarito gli astronomi all'incontro dell'AAS. "Ci sono alcune notizie non così buone e alcune buone notizie", ha detto Connie Walker, co-direttrice del Centro per la protezione del cielo scuro e silenzioso dalle interferenze delle costellazioni satellitari, o CPS, dell'Unione Astronomica Internazionale. La notizia non così buona, ha detto, è che il numero di satelliti “sta aumentando in modo esponenziale”.

“La buona notizia è che le aziende sono sempre più consapevoli della situazione”, ha continuato. “Alcune di queste aziende sono disposte ad adottare approcci di mitigazione per ridurre al di sotto della settima magnitudo”. Questa luminosità rende i satelliti invisibili a occhio nudo e riduce il loro impatto sui sensibili strumenti astronomici.

Questi sforzi derivano da “una grande esplosione di ricerca accademica e analisi tecnica”, ha detto Cooper, all’indomani delle preoccupazioni iniziali su Starlink. Gran parte di ciò è stato coordinato dal CPS, istituito nel 2022, che lavora per abbattere i tubi da stufa che separavano il campo astronomico da quello aerospaziale. "Cercare di capirlo è stato parte del lavoro, perché ci aiuta a compiere passi concreti."

Per SpaceX, ciò significava lavorare su modifiche alla progettazione dei satelliti Starlink per ridurre la quantità di luce solare che riflettono al suolo. L'azienda ha iniziato con un “DarkSat” sperimentale con vernice nera. "'Dipingi tutto di nero, stupido', è stato uno dei messaggi che abbiamo ricevuto", ha ricordato. "Sapevamo che non avrebbe funzionato per problemi termici."

SpaceX ha seguito questo con “VisorSats” con visiere che impediscono alla luce solare di raggiungere le parti più riflettenti dei satelliti. Più di 4,500 satelliti Starlink erano dotati di questi visori, un traguardo che secondo lei alcuni non hanno apprezzato. “Quando c’è la sensazione che le aziende non siano impegnate, forse non è legittimo tralasciare questo tipo di investimenti industriali estesi”.

Le visiere, tuttavia, interferiscono con i collegamenti intersatellitari laser sui nuovi satelliti Starlink, quindi SpaceX li ha sostituiti con specchi dielettrici attaccati ai satelliti come adesivi per riflettere la luce solare lontano dal suolo. L'azienda, ha aggiunto, offre adesivi per specchietti e vernice nera personalizzata a prezzo di costo ad altre società. "Ho visto diverse società satellite che si stanno impegnando in questo senso."

Gli astronomi riconoscono gli sforzi che aziende come SpaceX hanno compiuto su base volontaria. "Per essere chiari, l'industria non deve essere gentile con noi", ha affermato Kelsey Johnson, astronomo dell'Università della Virginia e presidente dell'AAS. "Hanno investito tempo reale, denaro reale e sforzi per lavorare con noi che non dovevano fare."

Lezioni apprese per Kuiper

Mentre SpaceX, di gran lunga il più grande operatore satellitare, rimane la più grande preoccupazione per gli astronomi, altre costellazioni sono in fase di sviluppo. Ciò include il Progetto Kuiper di Amazon, che ha lanciato i suoi primi due prototipi di satelliti KuiperSat in ottobre mentre si prepara a schierare una costellazione di oltre 3,200 veicoli spaziali.

Chris Hofer, responsabile del team internazionale del Progetto Kuiper presso Amazon, ha dichiarato all'incontro dell'AAS che la società sta seguendo il percorso tracciato da Starlink nella gestione delle interferenze astronomiche. "Il tempismo di questo problema per Amazon è stato buono", ha detto. “Eravamo ancora nella fase di progettazione dei satelliti”.

Amazon inizialmente ha sviluppato un parasole come i visiere di Starlink, ha detto, ma ha deciso di non proseguire. Ora sta lavorando con diversi fornitori di pellicole per specchi dielettrici. L'azienda ha installato gli specchi su uno dei due satelliti prototipo, ma ha lasciato l'altro invariato per verificare l'efficacia di tale mitigazione.

Gli astronomi hanno monitorato i due KuiperSats sin dal loro lancio in ottobre, ma Hofer ha detto a gennaio che era ancora prematuro valutarne il funzionamento. L’azienda, nel frattempo, stava portando avanti altre modifiche al design dei veicoli spaziali per ridurne la luminosità. "Stiamo già apportando internamente modifiche e miglioramenti ai pannelli solari e poche altre cose che stiamo trovando", ha detto.

Hofer è uno dei leader del “hub industriale” del CPS, che lavora per favorire la collaborazione tra astronomi e sviluppatori satellitari. "C'è un buon punto su quando è opportuno contattare un'azienda", ha detto, contattandola dopo che hanno iniziato a lavorare sulla progettazione dei satelliti, ma prima che entrino nella produzione su vasta scala ed è troppo tardi per apportare modifiche .

Mancanza di regolamenti

Sebbene molte aziende collaborino volontariamente con gli astronomi, non vi è alcun obbligo per loro di farlo. Di particolare preoccupazione sono le due megacostellazioni cinesi, Guowang e G60 Starlink, che insieme propongono di mettere in orbita 25,000 satelliti. Ci sono poche informazioni su quali misure, se ce ne sono, queste costellazioni stanno adottando per affrontare la loro luminosità.

"È un argomento di cui abbiamo discusso un po' all'interno del CPS", ha detto Cooper quando gli è stato chiesto delle discussioni con le costellazioni cinesi. “Il CPS dovrà sviluppare una strategia per affrontare questo problema”.

Anche a livello nazionale, c’è poco che gli astronomi possano fare riguardo ai satelliti che interferiscono con le loro osservazioni. Un esempio è BlueWalker 3, un satellite dimostrativo tecnologico lanciato da AST SpaceMobile alla fine del 2022. Una volta dispiegata una grande antenna a schiera, la sua luminosità è aumentata a volte fino alla magnitudine 0, paragonabile alle stelle più luminose nel cielo notturno.

BlueWalker 3 è un prototipo di una costellazione di satelliti ancora più grandi. "Non c'è nulla nel contesto normativo che impedirebbe ad alcune aziende di lanciare migliaia o decine di migliaia di satelliti come questo", ha affermato Jonathan McDowell dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrofisica. “Dobbiamo pensare a cosa accadrà.”

Qualsiasi tipo di regolamentazione, a livello nazionale o internazionale, per affrontare l’interferenza delle costellazioni satellitari con l’astronomia sarà uno sforzo a lungo termine. Una questione, ha affermato Richard Green dell’Università dell’Arizona, uno dei leader del polo politico del CPS, è capire quali dovrebbero essere tali regolamenti in un settore in evoluzione.

"Non possiamo nemmeno sostenere una serie di regole, come la luminosità di magnitudo 7.0, se nessuna azienda può raggiungere la magnitudo 7.0", ha affermato. “Dobbiamo avere una fase in cui possiamo codificare i migliori sforzi in qualche modo e, infine, disporre di alcune normative che possano essere rispettate”.

Ci sono stati alcuni piccoli passi, come la Federal Communications Commission che ha richiesto ai licenziatari di alcune costellazioni di stipulare accordi di coordinamento con la National Science Foundation sulle misure per mitigare le interferenze con l'ottica e la radioastronomia. SpaceX ha completato un accordo di coordinamento con la NSF lo scorso anno e Hofer ha affermato che Amazon prevede di concludere un accordo simile quest’anno.

Anche gli sforzi internazionali procedono lentamente. L’anno scorso gli astronomi hanno cercato di includere un punto all’ordine del giorno sull’argomento presso il Comitato delle Nazioni Unite sugli usi pacifici dello spazio extra-atmosferico (COPUOS), creando un nuovo gruppo di esperti per studiare l’argomento. Il COPUOS opera sulla base del consenso, richiedendo a tutti i suoi oltre cento stati membri di accettare di includere quell'argomento nelle riunioni future. La Russia si è opposta, dicendo che non vedeva la necessità di un nuovo gruppo di esperti, e la proposta è morta.

Gli astronomi stanno invece adottando un approccio meno ufficiale, con diverse nazioni che hanno convocato un “Gruppo di amici” per sostenere le discussioni al COPUOS. "È una sorta di gruppo di difesa, in qualche modo sotto gli auspici delle Nazioni Unite, che si incontra e tiene queste discussioni", ha detto Ryan Guglietta dell'Ufficio per gli affari spaziali del Dipartimento di Stato alla riunione dell'AAS. “L’obiettivo è, si spera, inserire tutto questo nel processo COPUOS e stabilire quel punto all’ordine del giorno”.

Green ha affermato che, per ora, l’attenzione resta sulla cooperazione volontaria con l’industria. “Questo può essere fatto ora e dare il tono generale a come andranno avanti le cose”, ha detto. “Una best practice del settore può diventare un’aspettativa”.

Evitare l’affaticamento da crisi

Negli ultimi quattro anni gli astronomi e gli ingegneri dei veicoli spaziali non sono riusciti a risolvere il problema dell’interferenza dei satelliti con l’astronomia. Ma, nello stesso periodo, il cielo non è crollato – né è stato oscurato dai veicoli spaziali – anche se il numero di satelliti è aumentato drasticamente.

“Questa è un’area matura per la stanchezza della crisi”, ha affermato Johnson, presidente dell’AAS. "Penso che sia davvero importante provare, quando possiamo, a pensare ai successi, anche se sono piccoli."

Questi successi, ha affermato, includono un nucleo dedicato di volontari che lavorano sulla questione attraverso iniziative come il CPS, nonché la cooperazione volontaria con l’industria e gli accordi di coordinamento della NSF.

"Non è una panacea, e non ho intenzione di sostenere che lo sia, ma non è niente", ha detto Johnson degli accordi NSF. “A volte non niente è meglio di niente.”

I suoi commenti, tuttavia, illustrano l’ambivalenza che molti astronomi provano ancora nei confronti delle megacostellazioni satellitari. La connettività che le megacostellazioni a banda larga promettono di offrire avrà benefici per la società, ha riconosciuto, sottolineando che la dichiarazione di intenti dell'AAS afferma che l'organizzazione "migliorerà e condividerà la comprensione scientifica dell'universo da parte dell'umanità".

“Se vogliamo che l’umanità condivida tutto ciò, ha bisogno dell’accesso a Internet”, ha affermato. “Dobbiamo impegnarci a colmare il divario digitale”.

Tuttavia, si è chiesta se le megacostellazioni, così come progettate, fossero il modo migliore per farlo. “Colmare il divario digitale non richiede decine o centinaia di migliaia di satelliti”, ha affermato, sostenendo che tali sistemi verrebbero utilizzati principalmente per l’intrattenimento, proprio come qualsiasi altra rete di consumo. "Per me, ciò che questo significa è che stiamo andando verso un futuro distopico in cui abbiamo perso l'accesso all'universo in modo che le persone possano sedersi nei loro salotti e guardare uno schermo su un muro."

Cooper ha gentilmente respinto tali argomenti. “Questi sistemi hanno valore. Non sono solo fastidi”, ha detto, sottolineando l’interesse dei governi nelle costellazioni per soddisfare i propri bisogni.

"Ho intenzione di respingere la rovina e l'oscurità, perché questo ti paralizza", ha aggiunto. “Ciò che dobbiamo veramente fare è vedere quali sono le cose che sono possibili e quali sono i passi che dobbiamo fare per arrivarci”.

Ha concluso che gli sforzi per risolvere il problema dell'interferenza delle costellazioni satellitari in astronomia erano ancora nelle fasi iniziali. “Non sorprende che non abbiamo risolto questo problema in quattro anni e mezzo. Non pensavo che l'avremmo fatto", ha detto. “Per me l’accento non è sull’appello all’allarme, ma sul percorso verso la convivenza”.

Questo articolo è apparso per la prima volta nel numero di febbraio 2024 della rivista SpaceNews.

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• Fonte: https://spacenews.com/astronomers-and-megaconstellations-learn-to-get-along/