Lancio di numerosi satelliti, sonde spaziali sulla Luna e su Marte, costruzione di una stazione spaziale, voli spaziali con equipaggio, invio di esseri umani sulla Luna… La Cina è diventata innegabilmente una potenza spaziale. Il paese ha approfittato della sua fortissima crescita economica negli ultimi decenni per classificarsi tra le nazioni in grado di spingere nello spazio esseri umani e dispositivi sofisticati.

E lei non esita a farlo: le brocche 5 marzo lungorazzi pesanti in grado di trasportare e posizionare in orbita bassa una massa fino a 25 tonnellate (eguagliando così i più grandi lanciatori americani Atlante), vengono inviati in cielo più volte al mese. E come le loro controparti americane, russe ed europee, questi razzi hanno diversi stadi che si staccano mentre il dispositivo sale, per alleggerirlo lungo il percorso.

Nel 2020, la Costa d’Avorio ha visto i frammenti carbonizzati di un razzo cinese cadere su di esso, fortunatamente senza danni umani. Nel 2021, un grosso pezzo si è arenato nel mezzo dell’Oceano Indiano. E ce ne sarà un altro questo fine settimana… non sappiamo ancora dove!

La difficile gestione dei detriti spaziali

Il colpevole questa volta: il riuscito lancio di un razzo 5 marzo lungo, domenica 24 luglio, per trasportare il secondo dei suoi tre moduli nella stazione spaziale cinese in costruzione. Il razzo ha lasciato la nostra atmosfera ed è andato in orbita, quindi ha lanciato il suo primo stadio, essenzialmente un grande serbatoio di carburante, ora vuoto e inutile. In orbita bassa a un’altitudine di circa 400 km, il cilindro caduto da 21 tonnellate ruota a 28.000 km/he fa il giro del globo ogni 90 minuti.

In un caso come questo, in un’orbita così bassa, il velivolo incontra l’aria, molto rarefatta ma comunque presente. E quell’aria lo rallenta. Molto gradualmente, molto dolcemente, perde velocità, il che gli fa perdere quota. E più scende, più densa è l’aria che incontra e più rallenta… Fino al momento in cui inizia davvero la sua discesa. Quando esattamente ? Difficile a dirsi (vedi riquadro). Dove esattamente? Dipende dal “quando”, quindi è difficile anche fare previsioni. Al momento della pubblicazione di questo testo, uno dei modelli utilizzati prevede un impatto questo sabato 30 luglio alle 20:24 (giorno e ora del Quebec), da qualche parte in Iraq. Ma il grado di precisione è più o meno di 16 ore! Quindi potrebbe essere sabato mattina molto presto nel Pacifico orientale, o potrebbe essere domenica nel nord-ovest del Messico… o praticamente ovunque in quelle 32 ore. Insomma, non lo sappiamo.

Ma come può l’agenzia spaziale cinese permettersi un tale lassismo? Un detrito di un razzo da 21 tonnellate che entra nell’atmosfera terrestre in modo incontrollabile non è banale. Certo, parte del dispositivo verrà consumato dall’attrito, ma il 60% potrebbe rimanere all’arrivo a terra. A scala terrestre sarà solo questione di polvere, ma a misura d’uomo l’impatto, se avviene in un abitato, potrebbe causare danni, come saccheggiare un villaggio o distruggere una scuola…

“Dato che la Terra è coperta per il 70% da acqua, ci sono buone probabilità che il razzo cada in mare”, spiega Robert Lamontagne, astrofisico e fino a poco tempo coordinatore del Center for Research in Astrophysics del Quebec. Anche sulla terraferma, foreste, deserti e altre aree disabitate riducono ulteriormente il rischio. Ma non li eliminano.

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Perché ci sono modi più eleganti per gestire i tuoi rifiuti. “Possiamo controllare il luogo in cui un tale carro armato si schianterà facendolo entrare attivamente nell’atmosfera nel punto desiderato”, continua Robert Lamontagne. Deve essere dotato di booster che ne consentano il rallentamento e l’abbassamento rapido, in maniera controllata. Il più delle volte, altre agenzie spaziali inviano la loro grande spazzatura spaziale in questo modo nel mezzo del Pacifico, lontano da qualsiasi vita umana. Ma è complesso e costoso, e i cinesi non sembrano volersi preoccupare. »

L’altro modo per farlo è non mandare questi grossi pezzi troppo in alto e quindi impedire loro di rimanere in orbita. “Il razzo traccia quindi una traiettoria balistica”, spiega Robert Lamontagne. Si alza abbastanza in alto e, raggiunto il culmine della sua traiettoria, gli stadi superiori si staccano e continuano la loro salita con i propri motori, mentre il primo stadio ricade all’indietro. Possiamo quindi calcolare la traiettoria di partenza in modo che la ricaduta avvenga nell’oceano. È il caso, ad esempio, di diversi lanci della Nasa effettuati a Cape Canaveral, in Florida, o di alcuni dell’Agenzia spaziale europea, che avvengono nella Guyana francese: le due basi si trovano sulla sponda dell’Atlantico.

Ma anche per questo tipo di furto, la Cina ha una gestione molto speciale. Poiché quattro delle sue cinque basi di lancio si trovano all’interno del paese e non vicino alla costa, i voli di tipo balistico vedono i loro carri armati vuoti cadere… direttamente sulla Cina! Il governo emette avvisi per le aree colpite e i residenti rimangono all’erta entro pochi minuti dal lancio. Il Web non manca di foto e video realizzati da cittadini cinesi, sui quali si possono vedere edifici distrutti e ancora fumanti o addirittura punti neri che cadono nel cielo lontano e che si schiantano provocando un’esplosione a pochi chilometri dai testimoni.

Nessun appello possibile

Questa volta, se mai il carro armato cinese si schiantasse contro un abitato, il paese colpito avrebbe qualche ricorso? No nessuno. La Cina è, tuttavia, uno degli Stati che ha ratificato la Convenzione sulla responsabilità internazionale per danni causati da oggetti spaziali, conclusa nel 1972. Questo testo stabilisce che uno Stato che lancia un oggetto spaziale “ha assoluto a risarcire il danno [NDLR : qu’il concerne des personnes ou des biens] causato dal suo oggetto spaziale sulla superficie terrestre”. Ma devi ancora riconoscere la tua colpa quando si verifica un evento del genere. “Prendi la Costa d’Avorio, cita Robert Lamontagne come esempio. Ha ricevuto alcuni pezzi da un razzo cinese nel 2020, che fortunatamente ha causato solo danni materiali. La Cina ha quindi accolto con favore questo primo volo del razzo Lungo marzo 5B, ma non ha fatto menzione nei suoi comunicati stampa di questo rientro incontrollato nell’atmosfera. Non ammetteva nemmeno che i detriti potessero provenire dal suo mestiere. Di fronte al colosso cinese, cosa vuoi che faccia un piccolo Paese come la Costa d’Avorio? »

Razzo Lunga marcia 5B, varato il 24 luglio, di cui un carro armato sta per entrare in atmosfera. (Foto: Agenzia di stampa Xinhua/Getty Images)

In questa corsa allo spazio 2.0, la Cina se la cava da sola. “Stanno costruendo la propria stazione spaziale piuttosto che collaborare con gli sforzi esistenti, spiega Robert Lamontagne, non annunciano i loro piani a nessuno, non avvertono quando i detriti minacciano di cadere… Spetta ad altri garantire questo monitoraggio. »

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Ma non crediamo che gli altri poteri spaziali siano perfetti. “Negli Stati Uniti, anche se esiste una guida di buona pratica, dal 30% al 40% circa dei lanci porta a una situazione simile, in cui il primo stadio di un razzo entra nell’atmosfera in modo incontrollato, stima Robert Lamontagne. Come sempre all’incirca nella zona equatoriale, cade in acqua quasi ogni volta, e i paesi potenzialmente interessati non sono grandi attori economici, quindi se ne parla poco…”

Questa volta, il razzo cinese è un punto di svolta: tra tutti i possibili luoghi di impatto ci sono le principali città americane, come New York, Chicago e San Francisco. Come in molte situazioni, potrebbe essere necessario un grave incidente, in Cina o altrove, perché le cose cambino. Purtroppo.

Previsioni casuali

Prevedere dove e quando la spazzatura spaziale atterrerà in orbita è molto complicato e vari modelli possono fornire previsioni diverse. I fattori principali:

  • Il modello matematico utilizzato per tentare di simulare l’atmosfera. Ce ne sono molti e ognuno ha caratteristiche, punti di forza, punti deboli e dettagli diversi.
  • Il Sole. L’energia ricevuta dal Sole varia leggermente nel tempo e questo dilata più o meno l’atmosfera, modificando così la sua densità all’altezza del serbatoio, che a sua volta modifica la resistenza.
  • La forma del serbatoio. Le forme appuntite tagliano l’aria e impiegano più tempo per entrare. Le superfici piane invece incontrano più resistenza, rallentano di più e cadono più velocemente (tutti i bambini hanno sperimentato questo fenomeno, la mano fuori dal finestrino di un’auto in movimento: la mano orizzontale attraversa facilmente l’aria, quindi quella la resistenza è molto forte quando la mano è posizionata verticalmente).
  • Il serbatoio gira. Non è quindi noto esattamente se la sua punta sottile “spacca il vento” o se presenta un’ampia superficie al vento.
  • La presenza di combustibile residuo. Se il carburante continua ad essere espulso dal sistema motore, anche senza combustione, continua a generare spinta, rallentando o accelerando i detriti, a seconda del suo orientamento. Impossibile sapere se ce ne sono rimasti tra i detriti del razzo cinese.
  • La massa. Durante la discesa, gli oggetti più leggeri vengono rallentati maggiormente dall’atmosfera. Quelli più pesanti cadono più velocemente. Tuttavia, non conosciamo la massa esatta del bacino che cadrà alla fine di luglio.
  • Anche la finitura superficiale del serbatoio può avere un effetto minore sulla resistenza dell’aria.

Molti di questi effetti sono cumulativi e piccoli cambiamenti in uno possono influenzarne un altro. Queste differenze modificano anche il modo in cui la gravità agisce sullo stadio del razzo, poiché la gravità terrestre non è perfettamente uniforme ovunque.

Ma più il giacimento rallenta, più si adeguano i modelli e più si affinano le previsioni. Tanto che se dovesse schiantarsi in un abitato, lo sapremo con qualche ora di anticipo e le autorità del Paese interessato potranno disporre l’evacuazione.

Nota

La versione originale di questo articolo è stata modificata il 29 luglio 2022 per chiarire che Robert Lamontagne ha lasciato la sua posizione al Centre de recherche en astrophysique du Québec.

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