Le tecnologie satellitari stanno assumendo un ruolo centrale nello sviluppo delle politiche economiche e ambientali delle Nazioni Unite e dell’Unione Europea.
In questo ambito l’Agenzia Spaziale Europea (Esa) con il suo Programma di Osservazione della Terra rappresenta ormai un punto di riferimento a livello mondiale sia per le attività di ricerca scientifica sia per il rilevamento e la messa a disposizione di dati satellitari ambientali. Qual è, nel ettaglio, il contributo dell’Agenzia Spaziale Europea nello sviluppo delle politiche ambientali delle Nazioni Unite e dell’Unione Europea? “Il collegamento tra l’Esa -il cui ruolo è quello di svolgere il lavoro tecnico di sviluppare, costruire e lanciare satelliti – e le politiche ambientali delle Nazioni Unite e dell’Unione Europea è molto stretto”, spiega a Spaceconomy360 Simonetta Cheli, direttrice del programma di Osservazione della Terra dell’Esa e direttrice di Esrin (European Space Research Institute).
“Innanzitutto, ma non solo, nel contesto del Programma Copernicus in cui, con i satelliti sentinella, andiamo a supportare l’implementazione di attività a livello globale quali quelle delle Nazioni Unite a partire da Cop 21. Con i prossimi satelliti supporteremo anche moltissime delle priorità del Unfccc (United Nations Framework Convention on Climate Change). Per esempio, un’intera missione sarà dedicata al monitoraggio delle emissioni di CO2 di origine antropogenica e supporterà il Global Stocktake (Bilancio Globale delle emissioni di gas serra. È il processo di revisione volto alla valutazione dell’andamento e dell’attuazione dell’Accordo di Parigi – ndr)”.
Direttrice Cheli quali risultati sono già palpabili?
In questi contesti i dati satellitari messi a disposizione da Esa contribuiscono, già dal 2008, a monitorare le oltre 50 variabili ambientali finalizzate a definire lo stato del clima del pianeta, fornendo informazioni essenziali su altezza dei mari, scioglimento dei ghiacci, stato delle foreste, inquinamento dell’aria e molto altro. Esa, inoltre, fornisce dati indispensabili all’Agenzia Europea dell’Ambiente per la produzione annuale del Rapporto sullo stato dell’Ambiente in Europa.
Esiste un rapporto diretto con il Green Deal Europeo?
Il Green Deal Europeo ha una serie di norme di implementazione che impattano su diversi settori ambientali ed economici: dalle foreste all’agricoltura, dalla qualità dell’aria alle attività industriali. In questo scenario il collegamento tra l’Esa e il Green Deal Europeo è diretto e molto chiaro. I nostri satelliti forniscono informazioni e supporto sia in termini di regolamentazione e implementazione sia in termini di monitoraggio della corretta applicazione delle stesse regolamentazioni e dei risultati raggiunti. I nostri satelliti sono infatti in grado di monitorare, per esempio, le emissioni di gas serra, la deforestazione e le attività di riforestazione, l’efficientamento energetico, le perdite dai condotti di distribuzione del petrolio, l’inquinamento marino, la torbidità dell’acqua, le chiazze di petrolio nel Mar Mediterraneo. Le attività dell’Esa sono fondamentali per il Green Deal europeo: i climate targets per il 2030 e la decarbonizzazione per il 2050 sono in un modo o in un altro tutti supportabili e supportati dai satelliti e dai dati che abbiamo o da quelli che avremo nei prossimi anni.
I satelliti dell’Agenzia Spaziale Europea forniscono informazioni fondamentali per lo studio, a 360 gradi, delle caratteristiche e delle dinamiche ambientali del nostro pianeta. Com’è strutturato il Programma di Osservazione della Terra? e quali sono i piani di sviluppo futuro?
Le famiglie di satelliti di cui ci occupiamo sono 3: la filiera meteorologica, quella dei satelliti scientifici e la filiera Copernicus Per quanto riguarda la filiera meteorologica, sviluppata con Eumetsat (Agenzia operativa per la gestione e distribuzione dei dati meteo), stiamo lavorando alla terza generazione di satelliti Meteosat, gli Mtg (Meteosat Third Generation) che garantiranno la continuità dei dati per le previsioni meteorologiche, dall’orbita geostazionaria, per i prossimi due decenni. A dicembre lanceremo il primo di questi satelliti, l’Mtg-I1, che porta a bordo importanti tecnologie per fornire previsioni meteo molto più approfondite e precise rispetto al passato, tra cui uno strumento per studiare i fulmini in tempo reale e uno strumento a infrarossi che fornisce un rilevamento precoce dello sviluppo delle tempeste.
La filiera dei satelliti scientifici è costituita dalle missioni Earth Explorer, i satelliti che esplorano la terra e su cui sperimentiamo nuove tecnologie satellitari. Questi satelliti hanno una forte valenza scientifica: studiano temi ambientali specifici, l’atmosfera, la biosfera, l’idrosfera, la criosfera e l’interno della Terra. Si concentrano inoltre sia sulle interazioni tra queste componenti, sia sull’impatto che l’attività umana sta avendo sui processi naturali del nostro pianeta. Si tratta di dati e informazioni fondamentali per agire sulla crisi climatica e affrontare le sfide ambientali che ci aspettano.
La famiglia degli Earth Explorer comprende diverse missioni:
– la missione Goce (Gravity field and Ocean Circulation Explorer), terminata nel 2013 ha studiato con precisione la geodesia terrestre e ha fornito informazioni importantissime sulla circolazione oceanica;
– la missione Smos (Soil Moisture and Ocean Salnity) rileva globalmente l’umidità del suolo e la salinità oceanica e ci aiuta a migliorare la comprensione dei processi di scambio tra la superficie terreste e l’atmosfera;
– la missione CryoSat studia, su scala centimetrica, i cambiamenti nello spessore dei ghiacci e aiuta a comprendere la relazione tra ghiacci e clima;
– i 3 satelliti della missione Swarm misurano la magnetosfera e i segnali magnetici che provengono dalla ionosfera, dal nucleo terreste dal mantello, dalla crosta terreste e dagli oceani;
– Ia missione Aeolus studia a livello globale il profilo dei venti.
Il prossimo satellite che lanceremo sarà Biomass. Il lancio è previsto per il 2023 e studierà le foreste non solo in termini di estensione ma anche, e soprattutto, in termini di tipologia di copertura. Questo ci permetterà di avere informazioni cruciali sulla qualità ecologica delle foreste e sui loro cambiamenti. La missione successiva sarà EarthCare (Earth Clouds Aerosols and Radiation Explorer), in collaborazione con il Giappone, che consentirà di migliorare la comprensione dell’equilibrio radiativo terrestre e fornirà informazioni importanti sullo stato di salute del nostro pianeta.
La terza filiera, infine, è quella di Copernicus, un programma realizzato in stretta collaborazione con l’Unione Europea. Esa è la responsabile dello sviluppo della componente Space segment, l’architettura di sistema, della costruzione dei satelliti in collaborazione con le aziende europee e del lancio. Attualmente sono 7 i satelliti attivi della famiglia Copernicus (chiamati Sentinel – sentinelle) e i dati che raccolgono rientrano in sei categorie principali: gestione del territorio, ambiente marino, atmosfera, risposta alle emergenze, sicurezza e cambiamento climatico. Questo è il Programma di Osservazione della Terra ad oggi e stiamo lavorando a ben 41 nuovi satelliti molto importanti, sia sulla filiera meteo, sia sulla filiera scientifica che su quella di Copernicus. Si tratta della mole di dati ambientali più importante al mondo in termini di volumi disponibili sia per utenti scientifici che per utenti commerciali.
Si tratta quindi di un mix di missioni di ricerca scientifico-tecnologica e di missioni operative per la raccolta e messa a disposizione di dati ambientali. C’è un collegamento in termini di trasferimento tecnologico tra questi due mondi?
Naturalmente. C’è una connessione stretta tra quello che facciamo nel mondo della ricerca scientifica e tecnologica e quello che facciamo e portiamo nel mondo delle missioni operative. Sulla ricerca scientifica Esa lavora a stretto contatto con Horizon Europe, il Programma quadro dell’Unione Europea per la ricerca e l’innovazione istituito per il periodo 2021-2027, con una dotazione finanziaria di 95,5 miliardi di euro. Le tematiche di Horizon Europe su cui cerchiamo di fare sinergia con l’UE e con altre realtà scientifiche e commerciali europee sono il climate change, le attività sull’Artico, l’agricoltura e tutta una serie altri di temi ambientali. Il trasferimento tecnologico da una missione puramente scientifica a una missione operativa è determinato da 3 fattori: la tecnologia sperimentata durante le missioni scientifiche deve essere validata, questa nuova tecnologia deve essere replicabile, probabilmente a costi minori, e i dati rilevabili con tale tecnologia devono essere utilizzabili ed effettivamente impiegati a livello operativo.
Un ottimo esempio, in questo senso, è il Lidar (Laser Imaging Detection and Ranging) a bordo della missione Earth Explorer Aeolus. Si tratta di uno strumento per l’analisi dei profili dei venti unico al mondo che ha richiesto 17 anni di lavoro per essere realizzato. È stato un importante esercizio di ricerca tecnico/scientifica e di avanzamento tecnologico. Oggi, dopo aver testato e validato lo strumento, proponiamo Aeolus come missione operativa e i dati raccolti vengono utilizzati dal Centro Europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine, dalla meteorologia giapponese, da meteorologia americana e da altre. Dagli studi fatti sul value of information dei dati di Aeolus 1 e Aeolus 2 si vede chiaramente come si sia passati da una missione con valore puramente scientifico a una missione che ha acquistato un valore in termini di buy of information per la società civile e per il mondo operativo anche in termini commerciail.
Tutte le missioni della filiera Copernicus sono nate dallo sviluppo di tecnologie o di strumenti testati e sviluppati a bordo di precedenti missioni scientifiche. Oggi non potremmo supportare il Green Deal Europeo se non avessimo i dati delle missioni Copernicus e non avremmo i dati di Copernicus se non avessimo precedentemente testato e validato i relativi strumenti e tecnologie in missioni di ricerca scientifica.
