Starlink e il dilemma delle mega-costellazioni satellitari

Starlink, il progetto lanciato da SpaceX nel 2019, mira a trasformare radicalmente il panorama delle telecomunicazioni globali attraverso la creazione di una vasta rete di satelliti. La mega-costellazione, una volta completata, comprenderà circa 42.000 satelliti in orbita bassa, posizionati a circa 550 chilometri dalla superficie terrestre. Ad oggi, circa 7.000 satelliti sono già operativi, garantendo la copertura internet in oltre 60 paesi. L’obiettivo dichiarato del progetto è quello di abbattere il divario digitale, offrendo connettività a banda larga anche nelle aree più isolate, dove le reti terrestri risultano assenti o inadeguate.

La soluzione ha dimostrato la sua utilità in scenari di emergenza, come nel caso del conflitto in Ucraina, dove centinaia di terminali sono stati inviati per garantire comunicazioni sicure dopo che i bombardamenti avevano distrutto le infrastrutture terrestri. Tuttavia, nonostante questi importanti benefici, il progetto solleva una serie di preoccupazioni che spaziano dall’impatto ambientale e scientifico alla sicurezza spaziale e alle implicazioni geopolitiche.

Una delle principali criticità, ad esempio, riguarda l’impatto di Starlink sulle osservazioni astronomiche. I satelliti in orbita bassa riflettono la luce solare, creando strisce luminose visibili nel cielo notturno. Questo fenomeno, già evidente con poche centinaia di satelliti, rappresenta una seria minaccia per le osservazioni dei telescopi terrestri. Gli astronomi hanno documentato numerosi casi in cui le immagini di oggetti celesti sono state rovinate dalle scie luminose dei satelliti, compromettendo la capacità di condurre ricerche scientifiche su oggetti distanti o fenomeni transitori.

La comunità scientifica ha lanciato appelli alle Nazioni Unite affinché il cielo notturno venga riconosciuto come “patrimonio culturale dell’umanità”. Tale riconoscimento potrebbe rappresentare un passo cruciale per limitare l’espansione incontrollata delle mega-costellazioni e salvaguardare un bene che appartiene a tutta l’umanità.

Un aspetto meno visibile, ma potenzialmente devastante, è rappresentato dall’impatto ambientale dei satelliti. SpaceX prevede di aggiornare periodicamente la sua rete, sostituendo i satelliti ogni cinque anni. Al termine della loro vita operativa, questi verranno de-orbitati e distrutti durante il rientro nell’atmosfera terrestre. Tuttavia, questo processo di combustione rilascia ossido di alluminio (allumina), un composto che può danneggiare lo strato di ozono e modificare la capacità dell’atmosfera di riflettere il calore solare. Gli effetti a lungo termine di queste emissioni non sono ancora completamente compresi, ma gli esperti temono che possano contribuire al cambiamento climatico globale, alterando delicati equilibri chimici nell’atmosfera.

In un contesto in cui le preoccupazioni per il riscaldamento globale sono già al centro del dibattito internazionale, l’impatto ambientale delle mega-costellazioni satellitari rappresenta un ulteriore motivo di allarme. Se non regolamentato, questo fenomeno potrebbe aggiungere un ulteriore livello di complessità alle sfide ambientali che il pianeta deve affrontare. Altro tema non trascurabile riguarda il rischio legato all’aumento esponenziale del numero di satelliti in orbita bassa. La conseguenza è una importante crescita del rischio di collisioni spaziali. I satelliti di Starlink sono coinvolti in oltre mille passaggi pericolosi a settimana, durante i quali si trovano a meno di un chilometro da altri oggetti in orbita. Attualmente, circa la metà delle potenziali collisioni nello spazio coinvolge i satelliti di SpaceX, rendendo il progetto una delle principali fonti di rischio per la sicurezza spaziale.

La situazione è ulteriormente complicata dall’assenza di un sistema globale di coordinamento per gestire il traffico spaziale. L’incremento del numero di lanci annuali – passati da poche decine a diverse centinaia – ha messo in evidenza la necessità di regole più stringenti per evitare incidenti e garantire la sostenibilità delle operazioni nello spazio. A questo panorama già complesso si aggiungono altri attori, come il progetto Kuiper di Amazon, che prevede il lancio di oltre 3.000 satelliti, e il sistema cinese Guowang, con 13.000 satelliti pianificati. Anche l’Unione Europea sta sviluppando la costellazione IRIS², composta da 300 satelliti per le telecomunicazioni di emergenza. Il ruolo sempre più centrale di Elon Musk e delle sue aziende nel settore spaziale solleva preoccupazioni geopolitiche. La combinazione di un approccio disinvolto alla regolamentazione e l’assenza di un quadro normativo internazionale condiviso rischia di creare un “Far West” spaziale, in cui le regole sono dettate dagli attori più potenti.

L’espansione delle mega-costellazioni satellitari evidenzia l’urgenza di definire un quadro normativo globale che regoli le attività spaziali, garantendo trasparenza, coordinamento e sostenibilità. Questo sistema dovrebbe coinvolgere non solo le grandi aziende private, ma anche le istituzioni governative e le organizzazioni internazionali, con l’obiettivo di bilanciare innovazione tecnologica e responsabilità sociale. In particolare, è fondamentale proteggere l’ambiente spaziale e l’atmosfera terrestre, evitando che lo spazio diventi un’arena di conflitti geopolitici o un monopolio tecnologico nelle mani di pochi attori. Regole condivise potrebbero mitigare i rischi di collisioni, ridurre l’impatto ambientale e salvaguardare la ricerca scientifica, garantendo che lo spazio rimanga un bene comune a disposizione dell’umanità.

Altro tema importante riguarda la sicurezza: Starlink utilizza tecnologie di crittografia avanzata per proteggere le comunicazioni tra i terminali degli utenti e i suoi satelliti in orbita. Il protocollo di sicurezza impiega standard moderni come l’AES (Advanced Encryption Standard), che offre una forte protezione contro intercettazioni non autorizzate, garantendo la riservatezza dei dati in transito. Inoltre, il sistema di autenticazione è progettato per essere altamente robusto, rendendo difficile l’accesso ai terminali da parte di dispositivi non autorizzati. C’è un però: la sicurezza di Starlink, pur sofisticata, non raggiunge i livelli dei sistemi progettati per applicazioni militari, come il sistema italiano SICRAL (Sistema Italiano per Comunicazioni Riservate ed Allarmi). Questi ultimi utilizzano algoritmi crittografici proprietari e personalizzati, specificamente sviluppati per esigenze di difesa, che non sono divulgati pubblicamente. SICRAL integra inoltre livelli multipli di autenticazione sia hardware che software, progettati per resistere a tentativi di attacco estremamente sofisticati, una protezione non necessaria per l’utenza civile di Starlink.

Durante il conflitto in Ucraina, Starlink ha dimostrato di essere un’infrastruttura resiliente, ma non immune agli attacchi. La rete ha subito tentativi di jamming, una tecnica di interferenza intenzionale utilizzata per disturbare o bloccare le comunicazioni satellitari. Questi attacchi mirano a interrompere i segnali, causando perdita o degrado del servizio. Per contrastare tali minacce, Starlink utilizza tecnologie come il beamforming, che concentra il segnale verso il terminale specifico dell’utente, riducendo l’area di esposizione alle interferenze. Inoltre, la rete di satelliti in orbita bassa è progettata per reindirizzare i dati attraverso percorsi alternativi, offrendo una maggiore resilienza contro attacchi localizzati o guasti. Nonostante queste misure, Starlink presenta alcune vulnerabilità intrinseche. La rete opera principalmente sulle bande di frequenza Ku e Ka, largamente utilizzate anche da sistemi commerciali e, per questo, più prevedibili e accessibili rispetto alle bande riservate ai sistemi militari. Questa caratteristica rende Starlink potenzialmente più esposto a tentativi di attacco rispetto alle infrastrutture dedicate alla difesa. Inoltre, la proliferazione di terminali civili aumenta il rischio di exploit da parte di soggetti malintenzionati, soprattutto in contesti geopoliticamente sensibili.

La sicurezza di Starlink, pur avanzata e innovativa per un servizio civile, evidenzia quindi il bisogno di ulteriori sviluppi tecnologici per fronteggiare minacce sempre più sofisticate. La protezione delle comunicazioni satellitari sarà un tema cruciale non solo per l’espansione del servizio, ma anche per la gestione di situazioni di emergenza e conflitti futuri, dove la resilienza e l’affidabilità delle reti satellitari possono fare la differenza.

Starlink rappresenta una pietra miliare nella storia delle telecomunicazioni, con il potenziale di connettere il mondo come mai prima d’ora. Tuttavia, i suoi effetti collaterali non possono essere ignorati. L’impatto sull’astronomia, i rischi ambientali e le sfide legate alla sicurezza spaziale e alla governance richiedono un’attenzione immediata da parte della comunità internazionale. Solo attraverso un approccio coordinato e responsabile sarà possibile sfruttare i benefici delle mega-costellazioni senza compromettere l’ambiente, la scienza e la stabilità geopolitica del nostro pianeta.

Luca Tomassini 27 gennaio 2025
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