L’ultima partita per la conquista dello spazio si gioca sempre più vicino a noi. È lì, ai confini con l’atmosfera, che nei prossimi anni verranno messi in orbita i satelliti di ultima generazione. Capaci di sfidare la forza gravitazionale terrestre, e di consentire sviluppi tecnico-scientifici fino a oggi impensabili. Come un collegamento diretto satellite-telefono cellulare. O rendere ipotizzabile il moto perpetuo.
Tra progetti e false partenze, sull’orbita ultra-bassa vi sono numerosi quesiti, ma anche una certezza: chi per primo vi metterà piede stabilmente, inaugurerà la prossima fase della tecnologia spaziale.     

Secondo la BBC, una nuova classe di satelliti sta per essere lanciata nell’atmosfera terrestre. Per la prima volta in assoluto, il posizionamento avverrà nell’orbita denominata VLEO (Very Low Earth Orbit) ossia a un’altitudine compresa tra i 400 e i 100 Km.
Le orbite terrestri sono categorizzate in sezioni, a seconda della loro distanza dalla Terra. Nell’orbita alta (36.000 km) i satelliti si trovano in posizione geostazionaria, ossia sempre nella stessa posizione rispetto alla Terra, e vengono utilizzati principalmente nel campo della meteorologia e delle telecomunicazioni.  L’orbita media occupa la sezione inferiore (dai 36.000 ai 2.000 km). L’orbita bassa – dove si sposta la ISS (International Space Station) – arriva invece fino a 400 km. 

Intorno al nostro Pianeta, a una velocità che raggiunge i 27.000 km/h, orbitano circa 10.000 satelliti, i quali grazie all’altitudine riescono a vincere la forza gravitazionale terrestre.
Nella cosiddetta VLEO invece, a causa dell’influenza dell’atmosfera terrestre, i veicoli spaziali rischiano di subire una spinta verso il basso. La sfida è vincere tale forza, e riuscirci significa realizzare ciò che finora non è stato ritenuto possibile, ossia una macchina a moto perpetuo.   

Nell’orbita media, un satellite potrebbe orbitare intorno alla Terra per millenni. Nella VLEO  esso resisterebbe invece solo alcuni mesi o giorni, a seconda della propria massa e velocità.   L’alta frizione dell’atmosfera sul satellite, sottoporrebbe infatti quest’ultimo a temperature di migliaia di gradi, danneggiandolo irreparabilmente.
Durante il posizionamento, tutti i satelliti attraversano la VLEO, ma non vi rimangono.
Un tentativo è stato fatto dal veicolo dell’Agenzia Spaziale Europea denominato GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer). Lanciato nel 2009 a un’altitudine di 250 km, il GOCE è andato a fuoco durante la fase di rientro. 

Un gruppo di compagnie pioniere – precisa la BBC – sta progettando satelliti capaci di muoversi nell’orbita ultra-bassa, sfruttando l’aria rarefatta come propulsore. Tra gli obiettivi vi sono un’attività di sorveglianza ad alta definizione e comunicazioni satellitari super veloci.
La tecnologia impiegata è denominata Air-Breathing Electric Propulsion (ABEP), e sfrutta la propulsione elettrica e ionica. Tuttavia, al momento gli esperimenti sono stati effettuati solo a livello del suolo, e la fattibilità in orbita è ancora da testare. Teoricamente, riuscendo a generare una spinta contraria a quella atmosferica, i satelliti potrebbero rimanere nella VLEO per un tempo infinito. 

Una compagnia impegnata nello sviluppo della tecnologia ABEP è l’inglese Stellar Advanced Concepts, – congiuntamente a un’azienda olandese e all’università di Manchester -, che stima un lancio dimostrativo entro il 2027. Anche la start up spagnola Kreios Space sta seguendo la stessa strada, pianificando la messa in orbita del proprio prototipo entro il 2026.
Dall’altra parte dell’oceano, il programma Otter del Dipartimento della Difesa USA prevede il finanziamento di diverse compagnie. Tra queste la Redwire, che sta mettendo a punto un drone orbitale denominato SabreSat, in grado di rimanere nella VLEO per sette anni.
Il ramo europeo della Redwire sta sviluppando invece il satellite Phantom, nell’ambito del progetto Skimsat dell’ESA (European Space Agency). Il lancio è previsto tra il 2027 e il 2028.
Inutile dire che chi per primo riuscirà a produrre un sistema ABEP, otterrà una commissione. 

I vantaggi derivanti dall’operare nella VLEO sono diversi, con applicazioni di tipo dual use, ossia sfruttabili in ambito militare e civile (marittimo, agricolo, ambientale). Innanzitutto, la risoluzione delle immagini satellitari risulta migliore, grazie alla minore distanza dalla Terra. Inoltre, per quanto riguarda le comunicazioni – come nel caso del network Starlink -si prevede un collegamento satellitare diretto con i telefoni cellulari.
La gestione dell’orbita ultra-bassa, con il suo probabile elevato numero di satelliti, non si preannuncia facile. Questi risultano infatti particolarmente sensibili all’attività solare, dato che il calore agisce sull’atmosfera comprimendola o espandendola. Tanto che nel 2022, 38 satelliti appena lanciati da Starlink sono bruciati a causa di una tempesta geomagnetica.
Quel che appare sicuro tuttavia, è che con la VLEO si inaugura una fase avveniristica della tecnologia spaziale. 

Donata Zocche, giornalista e PhD candidate in “Global Studies&Innovation”