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In questi ultimi anni, ognuno di noi sta vivendo sulla propria pelle gli effetti devastanti dell’emergenza climatica: il caldo anomalo, gli incendi, la siccità, i violenti fenomeni atmosferici, il riscaldamento e l'innalzamento degli oceani, la perdita di specie, l'insufficienza di cibo, le pandemie, la povertà.
L’obiettivo principale per contrastare il cambiamento climatico consiste nel mantenere l’innalzamento delle temperature al di sotto del Limiting global warming, pari a 2° C, rispetto ai livelli di pre-industrializzazione per evitare effetti irreversibili sui nostri ecosistemi (l'Accordo di Parigi limita gli Stati UE a mantenere il livello inferiore ad 1,5° C).
Come sappiamo, per gestire al meglio le criticità ambientali, economiche e sociali causate da questa situazione sarà necessaria una collaborazione senza precedenti tra governi, istituzioni, imprese ed individui. Nonostante gli sforzi compiuti (che tuttavia potrebbero essere più convinti e convincenti!) attualmente siamo a +1,25° C! Non basteranno quindi comportamenti responsabili dei cittadini, l'impegno delle imprese nel ridurre le emissioni e leggi più stringenti da parte dei governi per fermare l'emergenza: un ruolo fondamentale verrà ricoperto anche dall'innovazione e dal progresso tecnologico. In quest'ottica, il contributo della Space Economy sarà sempre più significativo. Vediamo in che modo:
Attualmente le agenzie spaziali, come la NASA e l'ESA, sono impegnate nella raccolta dati tramite studi e osservazioni satellitari di atmosfera, terreno, oceani e ghiacci. Tali informazioni risultano cruciali per il monitoraggio e per il supporto al decision making in contesto ambientale. Nello specifico, vengono monitorate 14 differenti variabili critiche grazie alle attuali tecnologie disponibili:
Emissioni di Gas serra.
Livello dell'ozono.
Livello di ghiaccio marino.
Resilienza del Permafrost.
Estensione delle regioni polari.
Numero dei Ghiacciai.
Temperatura della superficie marina.
Livello di salinità degli oceani.
Livello dell'acqua.
Colorazione degli oceani per il monitoraggio degli ecosistemi marini.
Presenza di biomasse nei terreni.
Emissioni di carbonio globale.
Monitoraggio di roghi e incendi
Monitoraggio ecosistemi dei laghi
Altro grande contributo che la Space Economy fornisce consiste nella sperimentazione di nuove tecnologie a gravità zero. A questo proposito, proprio pochi giorni fa, un team interamente italiano (composto da specialisti e ricercatori di Enea, Università Federico II di Napoli, Sapienza Università di Roma e ASI) ha spedito in orbita il GREENCube: il primo mini-orto spaziale. L'esperimento mira a valutare il comportamento delle microverdure in situazioni di stress estremo e la loro capacità di crescita. Una ricerca, questa, finalizzata allo studio dello sviluppo di sistemi biorigenerativi per il supporto alla vita nello spazio, che permetterà di provare in orbita nuovi sistemi di acquisizione e comunicazione dati e, perfino, un nuovo sistema di propulsione elettrica.
Ancora, in un futuro ipotetico l'umanità potrà essere in grado di raccogliere risorse direttamente dallo spazio, traguardo che consentirebbe di ridurre di moltissimo l'impatto sull'ambiente terrestre. Scienziati ed ingegneri, oggi, stanno immaginando diverse soluzioni per implementare lo Space mining: si tratta del recupero di risorse minerarie dagli asteroidi orbitanti nel nostro sistema solare. Essi, infatti concentrano al proprio interno moltissimi elementi eterogenei (come ferro, nichel, platino, palladio, oro, iridio) che sulla Terra sono distribuiti a migliaia di chilometri l'uno dall'altro. Riuscire ad estrarre e trasportare sul nostro pianeta risorse derivanti anche da un solo asteroide come 16 PSYCHE (corpo celeste appartenente alla Fascia Principale, avente un diametro di 250 km) consentirebbe di coprire il fabbisogno globale di silicati e metalli per milioni di anni, pari ad un valore in dollari attualizzato di circa 700*10¹⁸! Sebbene i costi elevati di estrazione e trasporto non consentirebbero ancora un pieno sviluppo del settore, negli ultimi anni sono state ipotizzate soluzioni implementabili già con l'attuale livello tecnologico. Alcune aziende infatti sono già al lavoro per la realizzazione di sistemi e prototipi robotici per l'estrazione (alcuni esempi di progetti attivi nella sperimentazione in campo space mining: Artemis, Origin Space, ConseSys Space).
La strada da percorrere è ancora lunga e gli investimenti necessari per sostenere l'espansione della Space economy saranno davvero onerosi. In tale ambito, l'Italia ha stanziato più di 2 miliardi di € tramite il PNRR per finanziare diverse iniziative:
Un programma di sviluppo della costellazione satellitare “Iride” per l’osservazione della Terra, per un investimento di 1,3 miliardi di €, per il quale L’ESA sarà il soggetto attuatore. Nello specifico, il programma è finalizzato al monitoraggio di cambiamenti climatici, al contrasto del dissesto idrogeologico e degli incendi, la tutela delle coste del Paese, monitoraggio delle infrastrutture critiche, della qualità dell’aria e le condizioni meteorologiche. Inoltre, verrà avviato anche un progetto di costruzione di un motore eco-sostenibile per i futuri lanciatori spaziali europei.
Altri 880 milioni di € sono stati messi invece a disposizione per la convenzione stipulata con ASI tramite il Fondo Complementare Nazionale, per interventi di supporto per i settori ad alto contenuto tecnologico, a beneficio della competitività italiana nel settore.
Chissà, un giorno forse saremo in grado di liberare il nostro pianeta anche dalla pressione della produzione energetica tramite la Space Economy. L'abilità di sfruttare l'energia è alla base della civilizzazione stessa.
Una civiltà è quanto più potente quanta più energia ha a disposizione. Sprigionando l'energia e il calore del carbone vegetale abbiamo raggiunto temperature tanto alte da forgiare armi e utensili utili per cacciare e svolgere altre azioni quotidiane. Con il passare dei secoli, abbiamo sfruttato l'energia generata dai combustibili fossili per alimentare mezzi di trasporto e fabbriche.
La maggior fonte di energia, tuttavia, rimane quella derivante dalla nostra stella.
L'umanità ogni anno necessita di 410*10¹⁸ di joule di energia per alimentarsi. Ogni ora, 430*10¹⁸ joule di energia solare vengono riversati sul nostro pianeta (circa la potenza equivalente a 2000 bombe atomiche al secondo): in un anno, quindi, non riusciamo a consumare nemmeno l'equivalente di un'ora della potenza riversata sulla Terra dal Sole. Con le tecnologie attuali, riusciamo a convertire solamente 3,7*10¹⁸ Joule dell'energia solare disponibile in un anno. Per riuscire a catturarla quanta più possibile dovremmo essere in grado di costruire delle centrali solari orbitali, che attraverso celle fotovoltaiche convertirebbero la luce del Sole in corrente elettrica poi trasmessa sotto forma di microonde o laser con un'antenna. Negli ultimi periodi, la National space society e il governo del Regno Unito risultano fortemente interessati ad approfondire la fattibilità di tali sistemi.
Se un giorno riuscissimo a catturare tutta questa energia dal Sole non saremmo solo in grado di soddisfare il nostro fabbisogno energetico, ma getteremmo le basi per l'evoluzione della nostra civiltà.
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