La crescita esponenziale delle costellazioni di satelliti in orbita bassa minaccia la radioastronomia. ITU, USA e Australia lavorano a nuove regole, tecniche di mitigazione e condivisione dati per garantire la coesistenza tra telecomunicazioni e ricerca scientifica.
La rapida espansione delle costellazioni di satelliti in orbita terrestre bassa (LEO) sta sollevando preoccupazioni crescenti tra gli astronomi, in particolare per le interferenze che questi dispositivi generano sulle attività di radioastronomia. L'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU) ha acceso i riflettori sul tema, evidenziando come le strategie di coesistenza debbano includere regolamentazione, misurazione delle emissioni, attività di mitigazione, finanziamenti alla "scienza dello spettro" e una maggiore condivisione dei dati tra operatori e ricercatori.
Un cielo sempre più affollato e rumoroso
Attualmente, oltre 15.000 satelliti attivi orbitano attorno alla Terra, ma le richieste di autorizzazione presentate all'ITU per milioni di nuovi satelliti fanno prevedere un'esplosione del numero nei prossimi decenni. Dopo il 2030, il cielo potrebbe risultare irriconoscibile per i radioastronomi. Il problema non riguarda solo il "rumore" generato dai satelliti rispetto ai deboli segnali cosmici, ma anche la diffusione capillare dei satelliti non geostazionari (NGSO) in orbita bassa, che rende inefficaci le tradizionali zone di silenzio radio terrestri. Inoltre, le nuove tecnologie come le trasmissioni D2D (direct-to-device) e le emissioni elettromagnetiche involontarie dei satelliti NGSO rappresentano ulteriori fonti di disturbo per la radioastronomia.
Le iniziative internazionali e il ruolo di Copuos
La Commissione delle Nazioni Unite sull'uso pacifico dello spazio extra-atmosferico (Copuos) ha inserito per il prossimo quinquennio il tema "Dark and Quiet Skies, astronomy and large constellations: addressing emerging issues and challenges" nella propria agenda. Questo riconoscimento riflette la crescente consapevolezza dell'importanza di preservare cieli bui e silenziosi, sia per la ricerca scientifica sia per il patrimonio culturale. La collaborazione tra astronomi e operatori satellitari si sta intensificando, con lo sviluppo di tecniche di mitigazione come array di fase, fasci orientabili e coordinamento in tempo reale. Secondo l'ITU, la condivisione delle informazioni è fondamentale per trovare soluzioni tecniche innovative.
Australia e Stati Uniti: modelli di gestione e mitigazione
In Australia, il Csiro collabora con l'Autorità australiana per le comunicazioni e i media (Acma) e con l'ITU per definire limiti di emissione e procedure di coordinamento che tutelino la ricerca scientifica passiva. L'osservatorio radioastronomico Murchison, che ospita il radiotelescopio Askap e la componente a bassa frequenza dello Square Kilometer Array Observatory (Skao), si trova nella più grande zona di silenzio radio del mondo, ma questa non protegge dalle interferenze provenienti dallo spazio. Attraverso il progetto Sniffles, il Csiro ha realizzato la prima misurazione sistematica delle emissioni satellitari nella banda 1-26 GHz, rilevando interferenze in quasi tutte le bande, incluse quelle dedicate alla radioastronomia.
Le attività di mitigazione coinvolgono l'elaborazione dei dati dei telescopi, il controllo dei fasci satellitari e il coordinamento tra operatori. Il sistema di condivisione dati osservativi, sviluppato con il National Radio Astronomy Observatory (Nsf Nrao) statunitense, permette agli operatori satellitari di deviare i fasci lontano dalle osservazioni sensibili in tempo quasi reale. Attualmente, quattro operatori utilizzano il sistema ODS per proteggere gli osservatori australiani. Tuttavia, nessuna soluzione è definitiva: la prossima generazione di telescopi dovrà integrare la gestione delle interferenze fin dalla progettazione.
La strategia americana e la spinta alla ricerca
Negli Stati Uniti, la National Science Foundation (Nsf) ha lanciato la Spectrum Innovation Initiative (SII) per promuovere un uso più efficiente dello spettro radio. In collaborazione con le autorità regolatorie Ntia e Fcc, la Nsf ha investito oltre 100 milioni di dollari nella "scienza dello spettro", favorendo la condivisione dinamica e la coesistenza tra sistemi satellitari e terrestri. Sono stati inoltre promossi test sperimentali per verificare la compatibilità tra servizi.
L'Nsf Nrao ha sviluppato l'Operational data sharing, che consente la condivisione quasi in tempo reale delle informazioni di frequenza e puntamento dei radiotelescopi con gli operatori satellitari, migliorando la compatibilità e l'accesso allo spettro. La Nsf svolge un ruolo di coordinamento tra strutture radioastronomiche e operatori satellitari, portando ad accordi volontari sui limiti di spettro e al coordinamento tecnico. L'utilizzo di Ods si estende anche oltre il servizio satellitare fisso, potenziando il coordinamento tra astronomia e ricerca terrestre.
Verso una regolamentazione internazionale condivisa
Secondo l'analisi degli esperti, gli sforzi nazionali devono essere affiancati da iniziative internazionali. Nell'ambito dell'ITU-R, il Working group 7D riunisce amministrazioni, operatori e scienziati per sviluppare raccomandazioni tecniche a tutela dello spettro radioastronomico. Recentemente, il gruppo ha aggiornato la mappa delle zone di silenzio radio (ITU-R RA.2259) e istituito un database per condividere dati sui siti di radioastronomia di particolare importanza con gli operatori satellitari globali, integrando le informazioni del Registro Internazionale delle Frequenze (MIFR).
La collaborazione internazionale è considerata essenziale per garantire la continuità delle scoperte astronomiche in un contesto di crescita dell'economia spaziale. La prossima Assemblea delle radiocomunicazioni e la Conferenza mondiale delle radiocomunicazioni (WRC-27), previste a Shanghai nel 2027, affronteranno temi cruciali per i servizi spaziali e scientifici. Una partecipazione attiva e basata su dati concreti da parte delle comunità di radioastronomia e satellitari sarà fondamentale per trovare soluzioni condivise.
Il contesto europeo e la sfida della regolamentazione
La questione della regolamentazione internazionale delle infrastrutture digitali e delle tecnologie emergenti è centrale anche in Europa, come dimostra l'attenzione dedicata al rischio di deficit di potenza per cloud e AI. Un esempio è l'analisi sulle prospettive di autonomia tecnologica e competitività europea, consultabile nell'approfondimento su come il cloud e l'AI stanno ridefinendo le priorità regolatorie in Europa.
