





Ad un’altitudine compresa tra 200 e 2000 chilometri sopra la superficie terrestre, in questo momento c’è parecchio movimento. Nella cosiddetta orbita terrestre bassa, la Low Earth Orbit (LEO), all’inizio di settembre 2026 si contavano 11 124 satelliti Starlink dell’azienda statunitense SpaceX. Poiché si trovano «soltanto» tra 550 e 480 chilometri sopra la superficie terrestre, i loro segnali raggiungono la Terra in tempi relativamente brevi. Questo consente una connessione Internet veloce e stabile. Inoltre, permettono di servire aree dove finora mancava del tutto, o quasi, l’infrastruttura necessaria. L’elevato numero di satelliti rende possibile una copertura quasi globale.
Nel frattempo anche sempre più compagnie aeree, tra cui SAS, Lufthansa e Qatar Airways, puntano su Starlink per offrire Internet ai passeggeri. Ma gli oltre 11 000 satelliti Starlink non saranno la cifra finale: in totale SpaceX intende posizionarne 42 000. Anche Amazon prevede di costruire una propria rete satellitare globale in orbita bassa, con il nome di Amazon Leo. Il gruppo di Jeff Bezos ha annunciato l’acquisizione di Globalstar, un’azienda statunitense che gestisce una rete di satelliti e possiede i diritti su frequenze radio che consentono collegamenti diretti con gli smartphone. Entro la fine di luglio 2029, Amazon vuole aver portato nello spazio oltre 3200 satelliti.
Anche altri Stati e aziende investono massicciamente. In Cina, ad esempio, lo Stato sta a sua volta costruendo una propria rete Internet satellitare in orbita terrestre bassa, e con Geely è attivo in questo campo perfino un grande gruppo industriale. Infatti, già dal 2022 la sua controllata Geespace lancia satelliti in quell’orbita. Uno dei motivi: i sistemi satellitari sono necessari come base per i veicoli autonomi, che dipendono da geodati estremamente precisi.
Per le applicazioni in tempo reale in ambito militare, comeil controllo dei droni o la conduzione delle truppe, i dati provenienti dai satelliti in LEO sono decisivi: grazie alla breve distanza dalla Terra, presentano infatti una latenza ridotta, ossia un ritardo minimo nella trasmissione dei dati. E lo spazio diventa sempre più un teatro strategico e geopolitico in cui le grandi potenze si disputano l’egemonia.
Nell’orbita terrestre media, la Medium Earth Orbit (MEO), cioè tra 2000 e 35 786 chilometri di altitudine, i sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) orbitano attorno alla Terra e trasmettono costantemente la loro posizione e l’ora. A partire da questi dati, i dispositivi GPS calcolano la propria posizione. Perché ciò sia possibile, però, un apparecchio deve essere in contatto con almeno quattro satelliti. È grazie a loro se oggi ci sembra scontato orientarci senza problemi, anche in città sconosciute, con il navigatore o Google Maps. Oppure controllare la casella di posta elettronica per sapere quando verranno consegnate le scarpe da jogging ordinate online.
Il più noto di questi sistemi globali di navigazione è probabilmente il GPS, abbreviazione di Global Positioning System. Avviato nel 1973 dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, i suoi satelliti orbitano a circa 20 000 chilometri sopra la superficie terrestre. Oggi la supervisione spetta alla United States Space Force. Il GPS fu impiegato dapprima nell’aviazione e nella navigazione marittima, prima di conquistare anche il settore automobilistico. Sono passati 36 anni da quando il costruttore giapponese Pioneer lanciò sul mercato il primo sistema di navigazione per auto basato sul GPS. Sempre nel 1990 debuttò anche il primo navigatore GPS integrato di serie, sulla coupé Mazda Eunos Cosmo.
Oltre al GPS, esistono altri tre sistemi di navigazione satellitare di importanza globale, tutti collocati ad un’altitudine di circa 20 000 chilometri sopra la superficie terrestre. Fra questi, Galileo, avviato dall’UE e dall’Agenzia spaziale europea (ESA) e utilizzabile dalla fine del 2016, è considerato il più preciso. Il sistema europeo di chiamata d’emergenza eCall, obbligatorio in Europa dal 31 marzo 2018 per tutte le automobili e i veicoli commerciali leggeri omologati, si basa sui segnali Galileo.
Il sistema russo Glonass è stato sviluppato a partire dal 1972 per scopi militari. Dal 2008 è stato rinnovato e ampliato in modo sostanziale. È disponibile anche per l’uso civile. Per localizzare oggetti nel nord della Scandinavia e in Russia, Glonass è superiore al GPS.
Anche il sistema cinese BeiDou è utilizzabile in tutto il mondo per scopi civili dal luglio 2020. Gli smartphone moderni sfruttano perlopiù simultaneamente i segnali di GPS, Galileo, Glonass e BeiDou, aumentando così la precisione.
Offre l’accesso a Internet negli Stati Uniti dal 2020 e a livello mondiale dal 2023. Funzione: garantire una connessione Internet il più veloce possibile e una copertura nelle aree dove finora non esisteva un’infrastruttura adeguata, o non esisteva affatto. Con at-tualmente 11 124 pic-coli satelliti in orbita terrestre (al 7 settembre 2026), l’azienda USA SpaceX è il maggiore operatore satel-litare al mondo. Il piano di SpaceX: portare nello spazio complessivamente 42 000 satelliti.
Il sistema satellitare Galileo, un progetto dell’UE e dell’ESA, è utilizzabile in tutto il mondo per scopi civili dal 2016. Le sue applicazioni riguardano,tra l’altro, i servizi di ricerca e salvataggio,l’agricoltura, la protezione dell’ambiente, l’energia ecc. Ad es., il sistema di chiamata d’emergenza eCall,obbligatorio in Europa dalla fine di marzo 2018 per auto e veicoli commerciali leggeri, si basa sui segnali Galileo.
I primi satelliti del sistema cinese BeiDou sono stati portati nello spazio nel 2000. Utilizzabile per la navigazione in Cina dal 2011 e nell’area Asia-Pacifico dal 2012, è disponibile in tutto il mondo dall’ultima fase di ampliamento, completata nel 2020. BeiDou impiega anche satelliti geostazionari.
È l’equivalente russo del GPS. I primi satelliti furono lanciati in MEO nel 1982. Il si-stema entrò in funzione nel 1993, ma
fu segnato da forti problemi. Dal 2008 venne sottoposto ad un ampio rinnovamento. Dal 2011 è di nuovo pienamente operativo. Sviluppato per scopi militari, può essere utilizzato anche in ambito civile.
I primi satelliti del sistema GPS furono messi in orbita MEO dal 1978. La costella-zione composta da 24 satelliti fu completata nel 1993. Il GPS di-venne pienamente operativo solo nel 1995. Pensato inizialmente per scopi militari, il GPS fu aperto pure all’uso civile dopo l’abbattimento del volo Korean Air Lines 007 da parte dell’Unione Sovietica nel 1983. Oggi il GPS è gestito dalla United States Space Force.
Conosciuto come Early Bird. Lanciato il 6 aprile 1965, fu il primo satellite commerciale per telecomunicazioni in orbita geostazionaria. Poteva trasmettere programmi televisivi e consentiva fino a 244 conversazioni telefoniche simultanee. Fu disattivato nel 1969.
Lanciato il 10 luglio 1962. Segnò l’inizio della comunicazione satellitare attiva con la prima trasmissione in diretta di immagini televisive tra gli Stati Uniti e l’Europa e rese possibili collegamenti telefonici intercontinentali. Smise di funzionare nel febbraio 1963, rimanendo nello spazio fino ad oggi.
I satelliti geostazionari, invece, orbitano a 35 786 chilometri sopra la superficie terrestre, sopra l’equatore, e sembrano rimanere fermi. Il motivo è che impiegano lo stesso tempo della Terra per compiere una rotazione su sé stessa: 24 ore. Già molti decenni fa hanno rivoluzionato la vita quotidiana. È il caso, per esempio, dei satelliti meteorologici come Meteosat, oppure dei satelliti per le comunicazioni e la televisione come Astra o Eutelsat.
Già nel 1965 lo statunitense Intelsat 1 rese possibile la trasmissione di programmi televisivi e notiziari dagli Stati Uniti all’Europa. Anche numerosi satelliti militari per le comunicazioni e satelliti di allerta precoce orbitano a quota 35 786 chilometri.
La Svizzera, che tra l’altro è membro fondatore dell’Agenzia spaziale europea (ESA) ha portato nello spazio il suo primo satellite nel 2009: SwissCube, del peso di appena 820 grammi. Il progetto congiunto di diverse scuole universitarie svizzere, sotto la direzione del Politecnico di Losanna (EPFL), studiava la luminescenza dell’atmosfera terrestre. Secondo esperti come Christoph Mordasini, professore all’Università di Berna, il «fiore all’occhiello della ricerca spaziale svizzera» è Cheops. Si tratta del primo satellite dell’ESA sotto la guida della Svizzera. Questo telescopio spaziale altamente sviluppato, del peso di 270 chilogrammi, orbita attorno alla Terra dal 2019 a 700 chilometri di quota e fino al 2029 studierà pianeti che ruotano attorno ad altre stelle. In Svizzera, la direzione del progetto è affidata alla divisione di ricerca spaziale e planetologia dell’Università di Berna, con una partecipazione determinante
dell’Università di Ginevra.
La Svizzera ha inoltre partecipato, e continua a partecipare, allo sviluppo e alla gestione del sistema di navigazione satellitare Galileo, e collabora a satelliti europei per la meteorologia, l’ambiente e l’osservazione della Terra. Oltre a ciò, contribuisce a plasmare il settore spaziale europeo sviluppando e fornendo tecnologie chiave per vettori, satelliti e strumenti scientifici. A settembre, ad esempio, l’Empa ha annunciato che alcuni suoi ricercatori, insieme all’azienda zurighese Beyond Gravity, hanno sviluppato una soluzione per attenuare, durante i lanci di razzi, le vibrazioni pericolose per i satelliti.
Thomas Zurbuchen ha portato avanti 130 missioni come direttore scientifico della NASA e attualmente sta consolidando la ricerca spaziale svizzera al Politecnico di Zurigo. Un colloquio sulla corsa allo spazio, i satelliti e il GPS, che per la guida autonoma si rivela meno efficace di quanto si pensi.
Thomas Zurbuchen: I primi ad essere toccati sarebbero tutti i servizi legati a posizionamento, sincronizzazione e navigazione. A cominciare dalla naviga-zione via GPS o Galileo (l’equivalente civile europeo del GPS, ndr.) quando vogliamo andare da A a B. Ne risentiremmo poi anche al distributore che ci vende benzina: un calo delle scorte rilevate dai satelliti in un dato momento spinge le quotazioni del greggio sui mercati finanziari, ribaltandosi a cascata sul prezzo alla pompa. L’intero sistema finanziario dipende da questi flussi di dati in tempo reale. Poi ci sono le previsioni meteo: le informazioni sulla grandine o sulla necessità di svuotare una diga vengono trasmessi via spazio. Il terzo ambito ad essere colpito sarebbe la comunicazione. Di solito paragono tutto ciò ad un esoscheletro per persone con paralisi: ciò che stiamo costruendo in orbita è una sorta di esoscheletro per la Terra. Se lo rimuovessimo, avremmo già oggi enormi difficoltà e in futuro le co-municazioni passeranno ancora molto di più dallo spazio.
Vedo principalmente due ragioni. La prima è di natura commerciale: oggi è possibile fondare un’azienda che costruisce satelliti con la stessa facilità con cui si fonda una società di software. L’a-zienda Planet Labs, ad esempio, gestisce circa 190 satelliti, cosa che in ambito civile non riesce a fare nessun singolo Stato. Inoltre, il costo d’accesso allo spazio è crollato. In passato un solo lancio costava tra i 200 e i 300 milioni di dollari. Il più conveniente che ho ottenuto quando ero ancora alla NASA si aggi-rava sui 30 milioni. Il secondo motivo è la sicurezza: i militari stanno capendo che lo spazio è la piattaforma da cui provengono informazioni e comunicazioni.
Sì, ma solo pochi. C’è ad esempio lo SwissCube, costruito dal Politecnico di Losanna, che orbita tuttora intorno alla Terra. Ci sono progetti minori realizzati dalle università, ma anche nel settore militare la Svizzera intende ora costruire un maggior numero di satelliti.
Quasi quarant’anni fa la Svizzera ha aderito all’Agenzia spaziale europea (ESA). A differenza di tutti gli altri Paesi membri, vi destina il 95% dei suoi fondi, mentre gli altri ne trattengono fino alla metà per sviluppare competenze e capacità a livello nazionale. Sinceramente,non capisco questa logica. Noi costruiamo pannelli solari e strutture, ma non satelliti completi. Ed è proprio questo che vogliamo cambiare.
Alla NASA sono stato responsabile di 130 missioni, ciascuna con un budget compreso tra 100 milioni e 10 miliardi. Qui gestisco tre progetti, il più costoso dei quali ammonta a 30 milioni. Le competenze necessarie, però, sono sorprendentemente simili. La differenza sta nel lavoro di sviluppo della struttura. L’ETH di Zurigo è il miglior ateneo dell’Europa continentale, ma nella ricerca spaziale ha fatto troppo poco rispetto al suo gran prestigio. E qui che dobbiamo darci da fare.
Sono due Paesi: gli Stati Uniti e la Cina. Sul fronte statunitense la spinta pro-viene soprattutto dalle aziende private,ma vi sono anche interessi politici in campo, mentre sul fronte cinese è quasi esclusivamente il governo a puntare sullo spazio. A dire il vero esistono accordi che risalgono ai primi tempi della corsa allo spazio, negli anni ’60 e ’70,firmati da tutti i grandi attori, che sanciscono il principio di non appropriazione e supervisione; solo che oggi Cina, Rus-sia o Corea del Nord non la osservano più con il rigore dovuto. Non solo. Nel frattempo osserviamo che anche l’attitudine al riguardo dei Paesi occidentali sta cambiando.
Agli inizi della guida autonoma si pensava che si sarebbe guidato tramite satellite. Oggi non lo fa quasi più nessuno.
Nel traffico stradale, il GPS ha un margine di precisione di circa un metro. Può bastare per un’autostrada, ma non per un passaggio stretto. Nelle città, inoltre,il segnale può riflettersi sulle facciate degli edifici. Oggi il controllo dei veicoli avviene tramite telecamere e sensori LiDAR (Light Detection and Ranging,ndr.), con una precisione al centimetro,ma soltanto in condizioni ideali con il bel tempo. Per questo motivo tutte le aziende effettuano i test a San Francisco e Phoenix: lì non nevica. Il GPS torna ad essere fondamentale soltanto in caso di nevicate estremamente copiose: la strada è sempre lì, allo stesso posto di prima, anche se temporaneamente non la si vede più.
Personalmente non conosco nessuno che voglia vivere accanto ad un data center. O accanto ad una discarica. Una delle mie motivazioni è proprio questa: usare lo spazio per delocalizzare ciò che non vogliamo qui, allo scopo di preservare la Terra. Ma è difficile. Un centro di elaborazione dati in orbita è enorme e funziona solo in un punto ben preciso,ovvero la linea di terminazione, dove il giorno e la notte si incontrano. Tutti hanno preso di mira quella fascia. E sebbene al momento non vi sia nemmeno un solo satellite di questo tipo nello spazio, ci sono già controversie legali per-ché tutti sostengono che quella zona diventerà presto sovraccarica e quindi vogliono prenotarsi il posto.
Sono convinto che si potrà avere milioni di satelliti in orbita gestendo le cose in modo corretto e preciso. Il vero problema non sono i satelliti operativi, ma i detriti di quelli distrutti fuori controllo o inutilizzabili. Sono più pericolosi dei satelliti stessi. Nel 2007 la Cina ha distrutto con un missile un proprio satellite a 800 km di quota, generando migliaia di frammenti, ognuno più peri-coloso di un satellite intero. Dobbiamo quindi assicurarci di non produrre più detriti spaziali, di rimuovere dall’orbita i satelliti non più operativi e prevenire le collisioni. Altrimenti vi saranno intere zone in cui l’attività spaziale diventerà quasi impossibile. I pessimisti stimano che tra soli 5 anni ci saranno già aree del tutto inaccessibili. Prima o poi questo problema dovrà essere risolto.
Ci sono alcune idee in merito, ma per prima cosa servirebbe una legge perti-nente. Non si può certo abbandonare in autostrada la propria automobile in panne. Se ad esempio si stabilisse che un satellite guasto debba essere rimosso entro dieci mesi, sotto pena di sanzioni pecuniarie, si aprirebbero opportunità commerciali del tutto nuove. Le compagnie assicurative potrebbero offrire servizi di soccorso e rimorchio in orbita, in modo simile a quanto fa il TCS sulle strade. Esiste persino un’azienda fondata in Svizzera, la ClearSpace, che intende fare esattamente questo. E negli Stati Uniti tre società sono recentemente state incaricate di rimuovere i detriti dall’orbita.
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