top of page

Breve introduzione al nucleare nello spazio

Figura 1 La sonda Voyager 1 è ancora alimentata dai suoi generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG). Trasmette dati da più di 45 anni e ha percorso oltre 23 miliardi di km. E' l'unico oggetto costruito dall'uomo ad essere uscito dal Sistema solare.

1. I pro della tecnologia nucleare nello spazio


Lo spazio è grande. Più di quanto la mente umana è in grado di visualizzare e (per certi aspetti) di comprendere. Un primo dato su cosa si prova quando ci si rende un po’ più conto della grandezza del cosmo è l’overview effect. L’overview effect è stato identificato per la prima volta da Frank White, il quale, mentre intervistava astronauti, ha scoperto che molti di loro avevano vissuto "esperienze veramente trasformative che avevano suscitato sentimenti di meraviglia e stupore, unità con la natura, trascendenza e fratellanza universale" (1). L’universo è anche in costante espansione, ma gli umani sono confinati in una sezione che attualmente costituisce lo 0,00000000001% dell’universo osservabile.


Le distanze sono tali che le missioni sono lunghe, e nello spazio non ci sono stazioni di rifornimento. Serve quindi una fonte di energia che possa durare anche anni. Sistemi come i generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG) o i reattori nucleari possono farlo. Questa capacità è cruciale quando le sonde spaziali devono funzionare per anni o addirittura decenni lontano dal Sole, dove l'energia solare è limitata. L'energia nucleare offre anche un altro vantaggio fondamentale: la densità energetica. I sistemi nucleari possono fornire una maggiore quantità di energia rispetto a qualsiasi altra forma di propulsione convenzionale.

Figura 2 Un'immagine della Terra scattata dalla Luna dall'astronauta della NASA William Anders è tra le immagini più conosciute al mondo.

Già negli anni '60, pochi anni dopo la creazione della NASA, l'energia nucleare veniva utilizzata per missioni spaziali di vario tipo, dai viaggi in orbita al lancio di sonde, fino alle fasi preliminari di sviluppo di interi programmi di costruzione di veicoli spaziali a propulsione atomica. Programmi come NERVA, SNAP-10, Voyager-1, le missioni RORSAT dell'Unione sovietica, erano alimentati con materiale fissile come l'uranio-235 a basso arricchimento e il plutonio-238.


2. Rischi, incidenti e la loro gestione


Lo spazio non è esente da incidenti. Neanche da incidenti nucleari.


Vale la pena menzionare l'incidente della sonda sovietica Cosmos 954, schiantata nei Territori del nord-ovest del Canada nel gennaio del 1978. Si innescò una preoccupazione internazionale per la possibile contaminazione radioattiva della zona e furono recuperati vari rottami della sonda. In seguito, il Canada, interessato a risolvere l'incidente in modo diplomatico, ha fatto riferimento all'Accordo sulle richieste di responsabilità internazionale in materia di danni causati da oggetti spaziali (LIAB). In applicazione del trattato, il Canada ha richiesto un risarcimento all'Unione sovietica per i danni causati dal satellite caduto. Dopo negoziati diplomatici, l'URSS ha accettato di pagare al Canada 3 milioni di dollari canadesi come risarcimento, anche se il Canada aveva inizialmente richiesto il doppio di quella somma. È l’unica volta che il LIAB è stato applicato.


Come per l’utilizzo dell’energia nucleare sulla Terra ci sono procedure severissime, lo stesso vale per quella che usiamo nello spazio. Esistono sia controlli internazionali da parte di organismi come l’IAEA, l’Agenzia internazionale per l’energia atomica, che controlli nei singoli Stati, con la legislazione interna. La natura di molti dei materiali utilizzati nel settore nucleare spaziale è dual use, cioè può avere applicazioni sia civili che militari. Materiali come l'uranio-235, che è anche l'unico isotopo fissile ricorrente in natura, o il plutonio-239, possono essere ugualmente utilizzati sia in ambito civile che militare. Naturalmente, con modifiche che non sono insignificanti e che possono essere notate durante un'ispezione dell'IAEA.


Inoltre, quando si sospetta che un prodotto abbia delle caratteristiche o una destinazione d’uso che possono rientrare nell’ambito dual use, c’è un ulteriore step. Si deve fare riferimento a elenchi concordati a livello internazionale (come i codici TARIC o la EU military list) o forniti a livello nazionale (come i codici CPV nelle gare d’appalto) che classificano i prodotti in base a codici numerici o alfanumerici, dividendoli in macro-gruppi con sottoinsiemi di vari tipi al loro interno. All'interno dello stesso prodotto finale possono esserci diversi prodotti intermedi con classificazioni diverse, che richiedono licenze diverse, con tempi di rilascio e requisiti diversi. Inoltre, la classificazione dei prodotti, che deve essere completata prima di richiedere la licenza, non sempre segue un processo semplificato stabilito dall'autorità nazionale o da un organismo di licenza, ma è lasciata nelle mani della parte interessata, che tende a rivolgersi ad aziende o esperti del settore. Non classificare un bene dual use espone sia l’azienda che i suoi amministratori a sanzioni gravi, che variano in base alla legislazione nazionale ma che nei casi peggiori comportano la reclusione o pesanti sanzioni pecuniarie.


La legislazione in materia di armi nucleari nello spazio è chiara. L'articolo IV del Trattato sullo spazio extra-atmosferico proibisce di mettere in orbita intorno alla Terra oggetti che trasportano armi nucleari. Al comma 1 stabilisce che “Gli Stati Parte del Trattato si impegnano a non mettere in orbita intorno alla Terra oggetti che trasportino armi nucleari o altri tipi di armi di distruzione di massa, a non installare tali armi sui corpi celesti e a non stazionare tali armi nello spazio esterno in qualsiasi altro modo.”


Naturalmente, questa norma non si riferisce all’uso della tecnologia nucleare a scopi propulsivi o per stoccaggio di energia, entrambe tecnologie utilizzate fin dall’inizio dell’era spaziale.


3. Conclusioni


Uno studio del MIT del 2018 intitolato “The future of nuclear energy in a carbon-constrained world” propone una serie di modifiche regolamentari agli attuali processi di compliance per garantire comunque la sicurezza ma velocizzare i tempi del settore. Non mancano anche ipotesi che facciano riferimento a possibili bias nei confronti del nucleare, che potrebbero aver portato a una over regulation. Le modifiche consisterebbero in una maggiore armonizzazione delle regole, la semplificazione delle procedure e la possibile concentrazione di tutte le competenze rilevanti sotto un'unica agenzia, invece di dividerle tra diverse agenzie con competenze concorrenti. Lo studio prende in considerazione il modello statunitense, tra i più severi del mondo. Anche il Giappone è un caso simile. Lì, esiste il Center for Information on Security Trade Controls (CISTEC) che rilascia delle relazioni e analisi sulla legislazione nazionale vigente proponendo modifiche, dà pareri non vincolanti e crea dei sample di modelli di compliance. In generale, sembra che si debba ancora percorrere una strada verso dei processi sempre più rapidi che non vadano a discapito della prevenzione del rischio, che deve essere attuato con contromisure sempre meno invasive ma comunque efficaci.


(scarica l'analisi)

Breve introduzione al nucleare nello spazio_Giorgio Cardile
.pdf
Download PDF • 275KB

Bibliografia/Sitografia


  • (1) Psychology of space exploration: Contemporary research in historical perspective (citazione a p. 29)

  • The overview effect: space exploration and human evolution - Frank White (internet archive) (libro di Frank White con le interviste agli astronauti che menzionano questa sensazione)

  • The Overview Effect: Awe and Self-Transcendent Experience in Space Flight (paper sull’overview effect)

  • Overview of Japan’s Export Controls (CISTEC) (analisi del CISTEC aggiornata al 2015)


79 visualizzazioni0 commenti
bottom of page