La rapida espansione di intelligenza artificiale e i servizi cloud hanno portato a una massiccia domanda di potenza di calcolo. L’impennata ha messo a dura prova l’infrastruttura dati, che richiede molta elettricità per funzionare. Un singolo data center di medie dimensioni qui sulla Terra può consumare abbastanza elettricità per alimentare circa 16.500 case, con strutture ancora più grandi utilizzando tanto quanto una piccola città.
Negli ultimi anni, i leader tecnologici hanno sempre più sostenuto questa strategia infrastruttura IA spaziale come un modo per soddisfare i requisiti di alimentazione dei data center.
Nello spazio, la luce solare – che i pannelli solari possono convertire in elettricità – è abbondante e affidabile. Il 4 novembre 2025, Google ha presentato il progetto Suncatcheruna proposta coraggiosa per lanciare una costellazione di 81 satelliti nell’orbita terrestre bassa. Si prevede di utilizzare la costellazione per raccogliere la luce solare per alimentare la prossima generazione di data center AI nello spazio. Quindi, invece di trasmettere energia alla Terra, la costellazione trasmetterebbe dati sulla Terra.
Ad esempio, se chiedessi a un chatbot come cuocere il pane a lievitazione naturale, invece di accendere un centro dati in Virginia per creare una risposta, la tua domanda verrebbe trasmessa alla costellazione nello spazio, elaborata da chip che funzionano esclusivamente a energia solare e la ricetta verrà inviata al tuo dispositivo. Farlo significherebbe lasciare il notevole calore generato dietro nel freddo vuoto dello spazio.
Come imprenditore tecnologico, apprezzo l’ambizioso piano di Google. Ma come scienziato spazialeprevedo che presto l’azienda dovrà fare i conti con un problema crescente: i detriti spaziali.
La matematica del disastro
Detriti spaziali – la raccolta di oggetti dismessi realizzati dall’uomo nell’orbita terrestre – sta già colpendo agenzie spaziali, aziende e astronauti. Questi detriti includono pezzi di grandi dimensioni, come stadi di razzi esauriti e satelliti morti, nonché minuscole macchie di vernice e altri frammenti di satelliti fuori produzione.
I detriti spaziali viaggiano a velocità ipersoniche circa 17.500 miglia orarie (28.000 km/h) in orbita terrestre bassa. A questa velocità, scontrarsi con un pezzo di detriti delle dimensioni di un mirtillo sarebbe come essere colpiti da un’incudine che cade.
Rotture satellitari e test anti-satellite hanno creato una quantità allarmante di detriti, una crisi ora esacerbata dalla rapida espansione di costellazioni commerciali come Starlink di SpaceX. La rete Starlink ha più di 7.500 satellitiche forniscono Internet globale ad alta velocità.
La US Space Force traccia attivamente oltre 40.000 oggetti più grandi di una palla da softball radar e telescopi ottici terrestri. Tuttavia, questo numero rappresenta meno dell’1% degli oggetti letali in orbita. La maggior parte è troppo piccola perché questi telescopi possano identificarla e tracciarla in modo affidabile.
Nel novembre 2025, tre astronauti cinesi erano a bordo della stazione spaziale Tiangong costretti a ritardare il loro ritorno sulla Terra perché la loro capsula era stata colpita da un pezzo di detrito spaziale. Nel 2018, un incidente simile sulla Stazione Spaziale Internazionale ha messo in discussione le relazioni tra Stati Uniti e Russia, poiché i media russi hanno ipotizzato che un astronauta della NASA potrebbe aver deliberatamente sabotato la stazione.
Il guscio orbitale target del progetto Google – un’orbita sincrona con il sole a circa 400 miglia (650 chilometri) sopra la Terra – è un luogo privilegiato per l’energia solare ininterrotta. In questa orbita, i pannelli solari della navicella saranno sempre esposti alla luce solare diretta, dove potranno generare elettricità per alimentare il carico utile dell’intelligenza artificiale di bordo. Ma per questo motivo anche l’orbita eliosincrona è quella l’autostrada più congestionata nell’orbita terrestre bassae gli oggetti in questa orbita hanno maggiori probabilità di entrare in collisione con altri satelliti o detriti.
Quando arrivano nuovi oggetti e gli oggetti esistenti si disgregano, l’orbita terrestre bassa potrebbe avvicinarsi Sindrome di Kessler. In questa teoria, una volta che il numero di oggetti nell’orbita terrestre bassa supera una soglia critica, le collisioni tra oggetti generano una cascata di nuovi detriti. Alla fine, questa cascata di collisioni potrebbe rendere alcune orbite del tutto inutilizzabili.
Implicazioni per il progetto Suncatcher
Propone il progetto Suncatcher un gruppo di satelliti che trasportano grandi pannelli solari. Volerebbero con un raggio di appena un chilometro, ogni nodo distante meno di 200 metri l’uno dall’altro. Per metterlo in prospettiva, immagina una pista delle dimensioni di Daytona International Autostradadove 81 auto corrono a 17.500 miglia all’ora, separate da lacune circa la distanza necessaria per frenare in sicurezza sull’autostrada.
Questa formazione ultradensa è necessaria affinché i satelliti possano trasmettersi dati tra loro. La costellazione suddivide i complessi carichi di lavoro dell’intelligenza artificiale in tutte le sue 81 unità, consentendo loro di “pensare” ed elaborare i dati simultaneamente come un unico cervello enorme e distribuito. Google sta collaborando con una compagnia spaziale lanciare due prototipi di satelliti entro l’inizio del 2027 per convalidare l’hardware.
Ma nel vuoto dello spazio, volare in formazione è una battaglia costante contro la fisica. Sebbene l’atmosfera nell’orbita terrestre bassa sia incredibilmente sottile, non è vuota. Si creano particelle d’aria sparse resistenza orbitale sui satelliti – questa forza spinge contro la navicella, rallentandola e costringendola a scendere di quota. I satelliti con ampie superfici hanno maggiori problemi con la resistenza, poiché possono agire come una vela che cattura il vento.
In aggiunta a questa complessità, flussi di particelle e campi magnetici provenienti dal Sole – conosciuta come meteorologia spaziale – può far sì che la densità delle particelle d’aria nell’orbita terrestre bassa fluttui in modi imprevedibili. Queste fluttuazioni influenzano direttamente la resistenza orbitale.
Quando i satelliti sono distanti meno di 200 metri l’uno dall’altro, il margine di errore evapora. Un singolo impatto potrebbe non solo distruggere un satellite, ma mandarlo in esplosione contro i suoi vicini, innescando una cascata che potrebbe spazzare via l’intero ammasso e disperdersi casualmente. milioni di nuovi pezzi di detriti in un’orbita che è già un campo minato.
L’importanza dell’evitamento attivo
Per prevenire incidenti e cascate, le società satellitari potrebbero adottare un sistema non lasciare traccia standard, il che significa progettare satelliti che non si frammentino, non rilascino detriti o non mettano in pericolo i loro vicini e che possano essere rimossi in sicurezza dall’orbita. Per una costellazione densa e intricata come Suncatcher, per soddisfare questo standard potrebbe essere necessario dotare i satelliti di “riflessi” che rilevano autonomamente e ballare attraverso un campo di detriti. L’attuale progettazione di Suncatcher non include queste capacità di evitamento attivo.
Solo nei primi sei mesi del 2025, la costellazione Starlink di SpaceX ha ottenuto risultati sbalorditivi 144.404 manovre per evitare collisioni per schivare detriti e altri veicoli spaziali. Allo stesso modo, Suncatcher probabilmente incontrerebbe detriti più grandi di un granello di sabbia ogni cinque secondi.
L’odierna infrastruttura di tracciamento degli oggetti è generalmente limitata ai detriti più grandi di una palla da softball, che se ne vanno milioni di pezzi di detriti più piccoli effettivamente invisibile agli operatori satellitari. Le future costellazioni avranno bisogno di un sistema di rilevamento a bordo in grado di farlo attivamente individuare queste minacce più piccole e manovrare autonomamente il satellite in tempo reale.
Dotare Suncatcher di capacità attive di prevenzione delle collisioni sarebbe un’impresa ingegneristica. A causa della spaziatura ristretta, la costellazione dovrebbe rispondere come un’unica entità. I satelliti dovrebbero riposizionarsi di concerto, in modo simile uno stormo di uccelli sincronizzato. Ogni satellite dovrebbe reagire al minimo spostamento del suo vicino.
Pagare l’affitto per l’orbita
Le soluzioni tecnologiche, tuttavia, possono arrivare solo fino a un certo punto. Nel settembre 2022, la Federal Communications Commission ha creato una regola che impone agli operatori satellitari di rimuovere i propri veicoli spaziali dall’orbita entro cinque anni dal completamento della missione. Ciò in genere comporta una manovra di deorbita controllata. Gli operatori devono ora riservare carburante sufficiente per accendere i propulsori alla fine della missione per abbassare l’altitudine del satellite, finché la resistenza atmosferica non prende il sopravvento e il veicolo spaziale non brucia nell’atmosfera.
Tuttavia, la norma non riguarda i detriti già presenti nello spazio, né eventuali detriti futuri, derivanti da incidenti o contrattempi. Per affrontare questi problemi, alcuni policy maker hanno proposto a tassa sull’uso per la rimozione dei detriti spaziali.
Una tassa sull’uso o una tariffa per l’uso orbitale addebiterebbe agli operatori satellitari una tassa basata sullo stress orbitale imposto dalla loro costellazione, proprio come i veicoli più grandi o più pesanti pagano tariffe maggiori per utilizzare le strade pubbliche. Questi fondi finanzierebbero missioni attive di rimozione dei detritiche catturano e rimuovono i pezzi di spazzatura più pericolosi.
Evitare le collisioni è una soluzione tecnica temporanea, non una soluzione a lungo termine al problema dei detriti spaziali. Mentre alcune aziende guardano allo spazio come una nuova sede per i data center e altre continuano a inviare costellazioni di satelliti in orbita, nuove politiche e programmi attivi di rimozione dei detriti possono aiutare mantenere l’orbita terrestre bassa aperta agli affari.
Mojtaba Akhavan-TaftiRicercatore associato, Università del Michigan
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