Rottami spaziali: previsto per Pasqua l’impatto sulla Terra della stazione cinese Tiangong-1

Nel fine settimana di Pasqua occhio alle “uova spaziali” che potrebbero cadere dal cielo, soprattutto se abitate da Firenze in giù. Una nota dell’Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione “A. Faedo” del CNR, a firma di Luciano Anselmo e Carmen Pardini, informa sul “rientro incontrollato” sulla Terra della prima stazione spaziale cinese, la Tiangong-1, lanciata in orbita il 29 settembre 2011, a circa 350 km di altezza, e dal 2016 totalmente fuori controllo.

Secondo i calcoli degli scienziati i pochi pezzi che sopravviveranno al calore del rientro in atmosfera impatteranno in una zona compresa fra il 43° parallelo Nord e il 43° parallelo Sud. Una fascia molto ampia che comprende anche una parte dell’Italia.

Ma ricostruiamo la storia e il rischio per gli abitanti del Pianeta con l’aiuto della nota del CNR. Dopo l’ultimo soggiorno di astronauti cinesi nel 2013 la stazione spaziale ha continuato ad essere utilizzata, disabitata, per condurre una serie di test tecnologici, con l’obiettivo di de-orbitarla, a fine missione, con un rientro guidato nella cosiddetta South Pacific Ocean Unpopulated Area (SPOUA), una specie di cimitero dei satelliti in una zona pressoché deserta dell’Oceano Pacifico meridionale. Il che – tra parentesi – solleverebbe un altro quesito da approfondire: quanti sono i rottami finiti negli anni in un Oceano già tristemente noto per l’enorme Garbage Patch? Se è vero, come evidenzia la nota, che l’evento della stazione cinese non è affatto eccezionale, ma che “di rientri senza controllo di stadi o satelliti con una massa superiore alle 5 tonnellate ne avvengono, in media, 1 o 2 all’anno“, la risposta potrebbe essere alquanto inquietante…

Torniamo a Tiangong-1. Il 16 marzo  2016, il centro di controllo cinese a terra ha perso la capacità – pare in maniera irreversibile – di comunicare e impartire comandi al veicolo spaziale. Negli ultimi due anni la stazione ha perciò perduto progressivamente quota perché, spiegano Anselmo e Pardini, “il continuo impatto con le molecole di atmosfera residua presenti anche a quelle altezze le ha sottratto incessantemente energia”. Ed è questo processo “naturale” che alla fine farà precipitare la stazione spaziale sulla Terra senza controllo, non potendo essere più programmata un’accensione dei motori per un rientro guidato.

Stiamo parlando di un modulo che, alla partenza, pesava 8.506 Kg. e che oggi, al netto del consumo di carburante e delle scorte utilizzate dagli astronauti durante le missioni, dovrebbe pesare ancora sui 7.500 Kg. Ma anche questo dato pare che non costituisca fonte di preoccupazione per gli scienziati. Il 27 gennaio scorso, ricorda la nota, uno stadio russo-ucraino di circa 8.500 kg, è rientrato sul Perù e alcuni componenti sono precipitati nell’estremità meridionale del paese, nella regione del lago Titicaca. Il 10 marzo invece, uno stadio del lanciatore cinese (sono recidivi!) Lunga Marcia 3B è rientrato sul Paraguay e un serbatoio è stato recuperato nei pressi della città di Canindeyú, vicino al confine con il Brasile. Routine…

Il rischio di ciascuno di noi di beccarsi in testa un pezzo della stazione cinese sembrerebbe estremamente remoto secondo i calcoli: “la probabilità corrispondente di essere colpiti da un frammento – si legge nella nota del CNR – è un numero piccolissimo, dell’ordine di uno su centomila miliardi (cioè 1:100.000.000.000.000). Confrontata con i rischi cui andiamo incontro nella vita di tutti i giorni, si tratta di una soglia bassissima. Tanto per fare un paio di esempi la probabilità di essere colpiti da un fulmine è 130.000 volte maggiore, mentre quella di rimanere vittima di un incidente domestico, nei paesi sviluppati, è addirittura più grande di 3 milioni di volte”. “E’ per questo che – conclude la nota - in oltre 60 anni di attività spaziali, e nonostante siano rientrati in media 1-2 stadi o satelliti alla settimana, nessuno è mai rimasto ferito, finora, per il rientro incontrollato di un oggetto artificiale dall’orbita terrestre”. Speriamo…

Di stime quantitative sul rischio del rientro dalle fonti ufficiali cinesi non si sa nulla. Sembra tuttavia che “la soglia di attenzione comunemente adottata a livello internazionale” sarà superata, anche se il rischio individuale resterà comunque bassissimo. E anche la probabilità di una collisione con un aereo in volo dovrebbe essere almeno 200 volte inferiore a quella che sia colpita una persona all’aperto.

Comunemente si parla di “rientro nell’atmosfera” quando un veicolo spaziale scende alla quota di 120 km. Ma siccome in gran parte dei casi la struttura principale di un satellite rimane integra fino alla quota di 80 km, spesso, nelle previsioni di rientro, ci si riferisce al raggiungimento di questa quota. Anche nel caso di Tiangong-1 la soglia di rientro è considerata a 120 km di quota. “Da quel punto in avanti – scrivono gli scienziati del CNR – l’attrito dell’aria diventa sempre più significativo, e le strutture esposte di grande area e massa contenuta, come i pannelli solari e le antenne sporgenti, possono staccarsi tra i 110 e i 90 km di altezza. Il corpo del satellite, dove è concentrata gran parte della massa, rimane però generalmente intatto fino a 80 km di quota. Solo in seguito, a causa dell’azione combinata delle forze aerodinamiche e del riscaldamento prodotti dall’attrito dell’aria, la struttura principale si disintegra e i singoli componenti si trovano a loro volta esposti alle condizioni proibitive dell’ambiente circostante. Il destino dei vari pezzi dipende dalla composizione, dalla forma, dalla struttura, dal rapporto area su massa, e dal momento in cui vengono rilasciati durante la discesa. Gran parte della massa si vaporizza ad alta quota, ma se il satellite è sufficientemente massiccio e contiene componenti particolari, come serbatoi di acciaio o titanio e masse metalliche in leghe speciali, la caduta al suolo di frammenti solidi a elevata velocità, fino a qualche centinaio di km/h, è possibile”.

Leggiamo ancora: “Poiché i frammenti macroscopici sarebbero al massimo poche decine, e con proprietà assai diverse, colpirebbero il suolo molto sparpagliati, a distanze di decine o centinaia di km gli uni dagli altri; quelli più ‘pesanti’ tenderebbero, in genere, ad allontanarsi di più dal punto di rientro a 80 km di quota, ma colpirebbero il suolo prima degli altri, nel giro di 6-7 minuti, e a una velocità confrontabile con quella di un’auto di Formula 1 in rettilineo; i frammenti più ‘leggeri’ cadrebbero invece più vicini, ma ci metterebbero una ventina di minuti e colpirebbero il suolo a una cinquantina di km/h.”

Ma oltre al “rischio meccanico” dell’impatto al suolo dei rottami, la nota evidenzia anche il “rischio chimico”. “Quello chimico dipende dal fatto che, sulla base delle stime, dovrebbero trovarsi ancora a bordo, non si sa se allo stato liquido o solido, circa 230 kg di tetrossido di azoto e 120 kg di monometilidrazina, sostanze molto tossiche (soprattutto la seconda). E’ difficile che ne arrivi a terra anche una piccola frazione, ma una contaminazione residua di alcuni frammenti non può essere completamente esclusa a priori, per cui, nel caso qualcuno si imbattesse in uno di essi, sarebbe prudente non avvicinarsi, evitare qualsiasi contatto, tenere lontani i curiosi e limitarsi ad avvertire le autorità”.

Buona Pasqua!

Andrea Gandiglio