Laser per eliminare spazzatura spaziale

Un team di scienziati ha intenzione di ridurre il problema della "space junk" bombardando i frammenti di spazzatura spaziale con potenti raggi laser posizionati sulla Terra.
Ricordate la propulsione laser? Il concetto di base era quello di spingere un carico nello spazio sfruttando il calore generato da un fascio laser. Secondo Claude Phipps della Photonic Associates, la stessa tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per ridurre l'affollamento di detriti spaziali in orbita bassa.
Il calore di un potente laser posizionato sulla superficie terrestre potrebbe vaporizzare una minuscola parte di un pezzo di space junk, creando un flusso di plasma in grado di spingere il detrito fuori dall'orbita terrestre. "Si crea essenzialmente un razzo spinto da laser, utilizzantto l'oggetto come se fosse carburante" spiega Phipps.
La spazzatura spaziale, considerata fino alla decade scorsa un problema di minore entità per le missioni spaziali, è ormai diventata una seria preoccupazione per tutte le agenzie spaziali del pianeta.
La densità raggiunta dai detriti è ormai così elevata da rendere una collisione quasi inevitabile; e una collisione in orbita non mette solo a rischio le vite degli astronauti, ma genera altra spazzatura che va ad aggiungersi a quella già esistente.
Si calcola che i pezzi più grandi di spazzatura spaziale (con dimensioni pari o superiori a 10 centimetri) siano ormai più di 19.000, mentre quelli più piccoli ammontano a diverse decine di milioni.
La NASA ha vagliato diverse proposte per liberarsi della space junk, specialmente di quella in orbita bassa in cui vengono condotte tutte le missioni con equipaggio umano. Si è parlato di raggi traenti, spazzini robotici, anche di un sistema laser in grado di fornire spinta a minuscoli frammenti di spazzatura grazie al moto dei fotoni, ma sono metodologie applicabili solo ad una piccola porzione della spazzatura spaziale residente in orbita.
La "spinta fotonica", ad esempio, è sfruttabile solo per i frammenti più piccoli di spazzatura, mentre uno spazzino robotico non potrebbe occuparsi efficacemente del materiale più minuto.
Un raggio laser della potenza di 150 kilowatt, invece, sembra possa occuparsi di oggetti di qualunque dimensione. Per quanto riguarda i frammenti di spazzatura di dimensioni inferiori ai 30 centimetri, il laser potrebbe rallentarli e farli bruciare nell'atmosfera; per i pezzi più grossi, invece, il laser potrebbe spostarli verso un'orbita che consenta loro di precipitare nell'Oceano Pacifico.
Questo approccio eviterebbe di effettuare costosi lanci di sonde robotiche sviluppate appositamente per la pulizia della spazzatura spaziale. Phipps stima che la rimozione di un oggetto di piccole dimensioni possa arrivare a costare qualche migliaio di dollari, arrivando fino ad un milione di dollari per gli oggetti più grossi.
Il progetto è ancora sulla carta per ragioni tecniche: non è affatto facile colpire il punto giusto di un satellite defunto evitando che possa esplodere. "Se non si sta attenti, si può colpire la parte sbagliata di un satellite o vaporizzarlo a sufficienza da farlo esplodere" spiega Phipps.
Per puntare il laser con la precisione necessaria ad evitare disastri non desiderati, sarà necessario costruire un telescopio dedicato del diametro di 10 metri, tramite il quale effettuare i calcoli relativi al movimento dei frammenti di space junk e valutare il modo migliore per colpirli con il raggio laser.
Tutta la tecnologia per realizzare un sistema simile esiste già, o è in corso di sviluppo, ma non sarà affatto economico realizzare un telescopio di 10 metri e un sistema laser dotato di una precisione tale da poter colpire chirurgicamente un frammento metallico di una decina di centimetri.
Una delle critiche sollevate verso questo sistema riguarda la possibilità di utilizzarlo come arma. Un laser di quella potenza e precisione potrebbe essere diretto contro satelliti nemici, scalzandoli dalla loro orbita o semplicemente rendendoli inattivi.
Ma Phipps ritiene che si potrebbe evitare la questione costruendo il laser tramite una collaborazione internazionale tra Russia, Stati Uniti e altre agenzie spaziali, come quella cinese e indiana. "Se otteniamo la giusta collaborazione internazionale, nessuno potrebbe pensare all'utilizzo bellico di questo laser".

Space Junk Crisis: Time to Bring in the Lasers