Sindrome di Kessler
La Sindrome di Kessler è uno scenario, proposto nel 1991 dal consulente NASA Donald J. Kessler, nel quale il volume di detriti spaziali che si trovano in orbita bassa intorno alla Terra diventa cosí elevato che gli oggetti in orbita vengono spesso in collisione, creando cosí una reazione a catena con incremento esponenziale del volume dei detriti stessi e quindi del rischio di ulteriori impatti. La conseguenza diretta del realizzarsi di tale scenario consiste nel fatto che il crescente numero di rifiuti in orbita renderebbe l'esplorazione spaziale, e anche l'uso dei satelliti artificiali, impossibile per molte generazioni [1].
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[modifica] Produzione e distruzione dei rifiuti
Ogni satellite artificiale, sonda spaziale e missione con equipaggio può rappresentare una sorgente di rifiuti spaziali. Siccome il numero di satelliti in orbita è in aumento e i vecchi apparecchi diventano obsoleti, il rischio di una sindrome di Kessler cresce continuamente. Fortunatamente all'altezza delle orbite basse, che sono quelle comunemente più usate, la resistenza residua dell'aria, producendo la combustione degli oggetti in caduta, aiuta a mantenere questa zona sgombra. Anche le collisioni che avvengono al di sotto di questa altitudine non costituiscono un problema, dal momento che la perdita di energia nella collisione fa in modo che le orbite dei frammenti abbiano un perigeo di nuovo al di sotto di tale quota.
Ad altitudini superiori a quelle in cui la resistenza atmosferica è significativa, la persistenza dei rifiuti prima del decadimento dell'orbita risulta molto maggiore. Una debole resistenza aerodinamica, l'influenza della luna e la resistenza del vento solare possono portare gradualmente i rifiuti verso quote inferiori da cui poi i frammenti finiscono per rientrare sulla Terra, ma se la quota iniziale è molto elevata questo processo può durare dei millenni.
[modifica] Rischio
La sindrome di Kessler è particolarmente insidiosa a causa del cosiddetto effetto cascata o effetto domino. Infatti le velocità relative degli oggetti in orbita possono superare i 10 km/s. L'energia cinetica della collisione tra due oggetti di massa piuttosto grande (con diametro di qualche centimetro o decimetro) crea una nuvola di detriti sotto forma di schegge lanciate in direzioni casuali. Ogni frammento ha quindi il potenziale per indurre ulteriori impatti, creando un numero ancora maggiore di rifiuti spaziali. Con una collisione abbastanza grande (ad esempio tra una stazione spaziale e un satellite ormai fuori uso), la quantità di detriti prodotti a cascata potrebbe essere sufficiente a rendere il livello di orbita bassa praticamente inattraversabile.
Il problema dei rifiuti spaziali è molto difficile da risolvere in maniera diretta, dal momento che le piccole dimensioni e le alte velocità che caratterizzano la maggior parte dei rifiuti rendono praticamente inattuabile il loro recupero e smaltimento.
[modifica] Note
- ^ (EN) Kessler, Donald (1991). Collisional Cascading: The Limits of Population Growth in Low Earth Orbit. Advances in Space Research 11 (12): 63-66.
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) Modello matematico del flusso di detriti
- (EN) New York Times: Spazzatura orbitante, un tempo una seccatura, oggi una minaccia
- (EN) Wired: Houston abbiamo un problema di spazzatura
- (EN) Diffusione di rifiuti nello spazio dopo una collisione tra satelliti
- (EN) NASA Orbital Debris Program Office
- (EN) IADC Inter Agency Space Debris Commitee
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