Con l’orbita terrestre sempre più affollata di satelliti e detriti, riparare, recuperare o spostare i veicoli fuori uso sta diventando una necessità. Ma catturare un oggetto che viaggia a migliaia di chilometri orari, magari ruotando senza controllo, richiede tecnologie estremamente sofisticate.
Per decenni i satelliti sono stati progettati come oggetti sostanzialmente usa e getta. Una volta esaurito il carburante o terminata la loro vita operativa, venivano abbandonati in orbita, trasferiti in zone meno trafficate oppure lasciati lentamente rientrare nell’atmosfera terrestre.
Quando intorno alla Terra orbitavano relativamente pochi veicoli, questo sistema poteva sembrare sostenibile. Oggi, però, la situazione è cambiata radicalmente. Secondo l’Agenzia spaziale europea, nello spazio vicino al nostro pianeta si troverebbero più di 1,2 milioni di frammenti artificiali con dimensioni comprese tra uno e dieci centimetri, oltre a decine di migliaia di oggetti ancora più grandi. Anche un frammento di appena un centimetro, muovendosi a velocità orbitali, può provocare danni catastrofici a un satellite operativo.
La crescente presenza di detriti rende quindi sempre più importante lo sviluppo di veicoli capaci di raggiungere un satellite, ispezionarlo, ripararlo, rifornirlo di carburante oppure trascinarlo verso un’orbita più sicura. Una sorta di servizio di assistenza stradale, ma a centinaia di chilometri dalla superficie terrestre.
La missione per salvare il telescopio Swift
Una delle dimostrazioni più significative di questa nuova frontiera è la missione LINK, realizzata dalla società statunitense Katalyst Space Technologies per la NASA.
Il veicolo robotico è stato lanciato il 3 luglio 2026 con l’obiettivo di raggiungere il Neil Gehrels Swift Observatory, telescopio spaziale della NASA operativo da oltre vent’anni. A causa del progressivo abbassamento della sua orbita, accelerato anche dall’aumento dell’attività solare, Swift rischia di rientrare nell’atmosfera. LINK dovrà avvicinarsi al telescopio, esaminarne la struttura, afferrarlo e innalzarlo verso un’orbita più sicura, prolungandone così la vita scientifica.
L’operazione potrebbe richiedere diversi mesi. Prima della cattura vera e propria, il veicolo deve completare i controlli dei sistemi di bordo e avvicinarsi gradualmente al telescopio, raccogliendo immagini e dati necessari per individuare i punti più adatti ai quali agganciarsi.
Il problema è che Swift non era stato progettato per essere recuperato. Non possiede una piastra di attracco standardizzata, un gancio specifico o particolari marcatori visivi che aiutino il robot a orientarsi. Gli ingegneri definiscono operazioni di questo tipo “catture non cooperative”: il satellite bersaglio non può comunicare con il veicolo di soccorso, non può modificare autonomamente il proprio assetto e potrebbe muoversi in modo imprevedibile.
Il bersaglio non rimane fermo
Le immagini dello spazio possono trarre in inganno. Un satellite fuori uso potrebbe sembrare immobile, sospeso nel vuoto. In realtà continua a percorrere la propria orbita a velocità elevatissime e, se i sistemi di controllo non funzionano più, può ruotare o oscillare su sé stesso. Catturarlo è un po’ come cercare di inserire una chiave in una serratura mentre la serratura ruota, la porta cambia continuamente posizione e anche chi tiene la chiave galleggia liberamente.
Il veicolo di servizio deve calcolare contemporaneamente la posizione del bersaglio, la sua velocità, l’orientamento e la velocità di rotazione. Telecamere, sensori laser e sistemi di navigazione elaborano queste informazioni per permettere al robot di avvicinarsi senza entrare in collisione.
Anche il semplice contatto rappresenta un momento delicatissimo. Quando il braccio robotico tocca il satellite, la forza esercitata produce una reazione uguale e contraria, spingendo indietro il veicolo di servizio. Poiché il braccio funziona come una lunga leva, persino un urto apparentemente lieve può modificare l’orientamento dell’intero veicolo.
Una presa troppo rigida rischia di generare un impatto violento. Una presa più morbida e ammortizzata deve invece assorbire l’energia del contatto, evitando che il satellite rimbalzi o inizi a ruotare ancora più velocemente. Corpo del veicolo, propulsori e braccio robotico devono quindi lavorare come un unico sistema coordinato.
Il vantaggio di un “gancio di traino”
Le operazioni diventano molto più semplici quando il satellite è stato progettato fin dall’inizio per essere catturato. I nuovi veicoli possono essere equipaggiati con piastre magnetiche, punti di aggancio rinforzati e riferimenti visivi che aiutano il mezzo di servizio a riconoscere la posizione corretta. È l’equivalente spaziale del gancio di traino di un’automobile: il soccorritore sa dove collegarsi e quanta forza può esercitare senza danneggiare la struttura.
L’azienda Astroscale, per esempio, sta sviluppando la missione ELSA-M, pensata per catturare satelliti commerciali dotati prima del lancio di un’apposita interfaccia magnetica. Il progetto mira a dimostrare che un singolo veicolo di servizio può raggiungere e rimuovere più satelliti predisposti per questo tipo di operazioni.
Un approccio differente è quello della missione europea ClearSpace-1, che dovrà affrontare un bersaglio non predisposto alla cattura: il satellite Proba-1 dell’ESA. Il veicolo dovrà avvicinarlo, afferrarlo attraverso complesse operazioni di prossimità e accompagnarlo verso il rientro atmosferico, dove entrambi verranno distrutti.
Dall’economia usa e getta a quella circolare
Il recupero dei satelliti non serve soltanto a eliminare i rifiuti spaziali. Le stesse tecnologie potrebbero permettere di rifornire i veicoli di carburante, sostituire componenti, installare nuovi strumenti o correggere problemi tecnici.
Un satellite dal costo di centinaia di milioni di euro potrebbe così continuare a funzionare molto più a lungo, invece di essere sostituito alla prima avaria o dopo l’esaurimento del propellente. In alcuni casi, il veicolo di servizio potrebbe spostare un satellite ormai inutilizzabile verso una cosiddetta “orbita cimitero”, lontana dalle regioni più affollate. In altri, potrebbe trascinarlo verso l’atmosfera terrestre, dove l’attrito ne provocherebbe la distruzione controllata.
La vera svolta, tuttavia, potrebbe arrivare dalla progettazione. Inserire fin dall’origine punti di aggancio, sistemi di navigazione compatibili e componenti sostituibili renderebbe molto più sicure le future missioni di manutenzione.
Nei prossimi anni l’industria spaziale dovrà quindi scegliere tra due strade: continuare a costruire satelliti destinati a essere abbandonati oppure passare progressivamente a veicoli riparabili, recuperabili e progettati per una gestione responsabile della fine della loro vita. In un’orbita terrestre sempre più affollata, i “meccanici spaziali” potrebbero presto diventare importanti quanto i satelliti che dovranno salvare.
Stefano Camilloni
