“Abbiamo un pianeta soltanto” è uno dei più gettonati slogan ambientalisti.
Un pianeta soltanto se pensiamo in termini di sfruttamento delle risorse, ma se si ragiona in ottica di ottimizzazione e innovazione, lo spazio può fare molto per la sostenibilità di un solo pianeta.

Le applicazioni di droni e satelliti per sfruttare al meglio le risorse terrestri riducendo gli sprechi sono in prima linea su un mercato, quello della Space Economy, che ad oggi, secondo i dati dell’Osservatorio del Politecnico di Milano, vale 371 miliardi di dollari di ricavi a livello globale, di cui il 73% riconducibile all’industria satellitare (che include servizi di telecomunicazione, navigazione e osservazione della Terra e prodotti per l’equipaggiamento a Terra come sensori, antenne o GPS) con un investimento nel PNRR di 1,49 miliardi, in linea con il New Deal Europeo.

Il sistema satellitare globale di navigazione (GNSS), oltre a essere presente nel 90% delle app sensibili al contesto dei nostri smartphone, ha un enorme raggio di applicazione nell’organizzazione della vita degli individui e delle imprese. Su strada il GNSS garantisce un posizionamento affidabile e preciso, mentre nell’aviazione i veicoli senza pilota – ad esempio i droni – si affidano sempre di più a questo sistema, che può garantire anche il monitoraggio delle emergenze. Il settore ferroviario e quello navale utilizzano il GNSS per informazioni riguardanti posizione, navigazione e tempo; in agricoltura le applicazioni satellitari, insieme all’osservazione della Terra costruiscono strategie ormai indispensabili per il miglioramento della produzione.

Il sistema satellitare di navigazione è infine uno dei principali fattori abilitanti dell’Internet of Things, capace di fornire informazioni sulla localizzazione e sulle tempistiche grazie a beacon e sensori, ma dà una grande mano anche alle tecnologie di realtà aumentata, consentendo un collegamento diretto tra la realtà circostante e gli oggetti digitali.

Gli obiettivi di sostenibilità visti dalle stelle

Quali SDG possono essere raggiunti con il supporto delle tecnologie spaziali? Potenzialmente tutti, in una sinergia che fa un uso intelligente dei dati aperti. I due sistemi satellitari europei Copernicus (satelliti Sentinel per il telerilevamento terrestre nelle frequenze ottiche e microonde) e Galileo, sistema di navigazione, danno da anni un contributo determinante all’innovazione e al miglioramento delle nostre vite anche in chiave di sostenibilità, secondo l’Unoosa (United Nations Office for Outer Space Affairs). Vediamo come:

SDG 1 – Sconfiggere la povertà

Grazie al telerilevamento, i governi e le istituzioni sovranazionali possono prevedere i disastri naturali e coordinare meglio gli aiuti, massimizzare lo sfruttamento delle risorse, contribuire a fornire un supporto più efficiente alle persone vulnerabili.

In particolare, nei paesi sviluppati, la gestione integrata delle aziende agricole abilitata da Copernico e EGNSS rende l’agricoltura più efficiente migliorando la produttività delle colture e dando così accesso più equo al cibo. Pare che il monitoraggio dei raccolti con una sinergia tra i sistemi satellitari di localizzazione e l’osservazione terrestre possa ottenere un aumento del rendimento superiore al 10%, riducendo anche la quantità di carburante, fertilizzanti e pesticidi fino al 20%.

SDG 2 – Sconfiggere la fame

Gli stessi risultati raggiungibili con la massimizzazione delle risorse in agricoltura contribuiscono all’obiettivo Fame zero. In combinazione con modelli agroecologici di crescita e gestione delle colture, i dati di osservazione della terra possono aumentare l’efficienza delle aziende agricole fornendo importanti informazioni sulla vegetazione, sul ciclo dell’acqua e sul bilancio energetico favorendo l’agricoltura di precisione e le tecniche che riguardano l’uso di fertilizzanti e lo spazio tra i semi piantati.

SDG 3 – Salute e benessere

Un obiettivo che ci sta molto a cuore nell’ultimo periodo, come ci stanno a cuore le soluzioni tecnologiche messe in campo per arginare la pandemia di Covid19. Il sistema di geolocalizzazione satellitare è sempre stato usato in questi anni per studiare l’epidemiologia, consentendo di identificare i fattori ecologici, ambientali e i movimenti di popolazione, che contribuiscono alla diffusione di malattie. Permette di monitorare la diffusione e definisce le aree che richiedono più attenzione, anche per quel che riguarda la distribuzione di farmaci e vaccini. L’osservazione della terra e di fattori come l’umidità, l’acqua, il verde, la temperatura, ha permesso ad esempio negli anni di prevedere la concentrazione di zanzare vettori della malaria.

Riguardo al benessere, le tecnologie derivanti dalla GNSS sono progettate per affrontare problemi legati alla vista (ad esempio, soluzioni di navigazione per persone non vedenti) e cognitivi (ad esempio soluzioni di tracciamento finalizzate alla geo-fencing e/o alla localizzazione di pazienti con Alzheimer).

I programmi spaziali contribuiscono anche alla gestione della qualità dell’aria, che ha un impatto diretto sulla salute globale. Si stima che l’inquinamento atmosferico causi circa 467.000 morti premature in Europa ogni anno. Il precursore del satellite Copernicus Sentinel-5 è dotato di strumenti necessari per monitorare e prevedere la concentrazione di gas come ozono, biossido di azoto, metano e aerosol che influiscono sia sul clima che sulla qualità dell’aria.

SDG 6 – Acqua pulita

Il Copernicus Global Land Service fornisce, in modo tempestivo, variabili biofisiche che descrivono come l’acqua è ripartita nel suolo. Inoltre, mappe globali dei corpi idrici delineano sia le zone permanentemente coperte dall’acqua, come i laghi, sia quelli con frequenza stagionale, come le acque di ristagno, e quelli che si verificano occasionalmente a causa di inondazioni. Queste osservazioni sono utili per le previsioni meteorologiche a breve e medio termine poiché controllano gli scambi di acqua e calore tra la terra e l’atmosfera. Dal momento che l’umidità del suolo e la disponibilità di acqua contribuiscono in modo determinante alla crescita delle piante, al bestiame e al consumo umano, sono essenziali per la produzione agricola e per la sicurezza alimentare.

Le tecnologie spaziali possono consentire il monitoraggio e la previsione di potenziali minacce quali frane, scioglimento dei ghiacciai, smottamenti.

SDG 7 – Energia pulita e accessibile

La tecnologia satellitare ha qualcosa da dire anche all’energia sostenibile. Le smart grid non potrebbero infatti funzionare senza sistemi satellitari nel loro lavoro di sincronizzazione e monitoraggio per la corretta distribuzione dell’energia. Tutta l’infrastruttura beneficia della temporizzazione precisa del satellite. Copernicus, in particolare, osservando il sistema Terra, sarebbe in grado di monitorare la produzione di energie rinnovabili (idrica ed eolica) e di gestire previsionalmente e in modo sostenibile l’approvvigionamento da altre fonti di energia.

SDG 8 – Lavoro dignitoso e crescita economica

Partiamo da un dato: secondo una ricerca della Commissione Europea, l’11% del Pil dei paesi d’Europa dipende dalla navigazione satellitare. Questa tecnologia contribuisce al benessere lavorativo in diversi settori come i trasporti, dove l’uso del GNSS aiuta a ridurre i tempi di viaggio e il consumo di carburante di oltre il 10%.

I dati spaziali offrono un’enorme opportunità sia per le persone che per le aziende tanto che oggi, i programmi spaziali europei supportano già oltre 50.000 posti di lavoro in Europa.

SDG 9 – Industria, innovazione, infrastrutture

Rilievi topografici dei cantieri, monitoraggio delle infrastrutture, gestione intelligente dei trasporti (e quindi dei consumi di carburante) sono le principali applicazioni della tecnologia satellitare al nono obiettivo di sostenibilità. Ormai tutti i mezzi di trasporto e molte delle macchine industriali sono connesse a sistemi di geolocalizzazione e la gestione integrata consente un risparmio effettivo di risorse naturali e industriali.

SDG 11 – Città e comunità sostenibili

Il sistema di osservazione satellitare è ampiamente utilizzato per la pianificazione urbana, per individuare strutture e punti di riferimento per finalità catastali e urbanistiche. Permette il monitoraggio degli spostamenti e l’individuazione di potenziali rischi strutturali. Offre numerose opportunità per progettare e migliorare i servizi della città come i sistemi intelligenti di gestione dei rifiuti con cestini della spazzatura incorporati nei sensori e la sincronizzazione delle reti intelligenti come visto a proposito dell’obiettivo di sostenibilità 7. Il monitoraggio dei servizi energetici, dell’illuminazione, del trasporto sostenibile, della qualità dell’aria e i modelli in realtà aumentata a tutela dei siti artistici e culturali sono tutte applicazioni attuali delle tecnologie satellitari per i centri urbani sostenibili.

SDG 12 – Consumo e produzione responsabili

GNSS ed Earth Observation rappresentano uno strumento efficiente e potente per analisi delle risorse verso una gestione sostenibile di foreste, miniere a cielo aperto, bacini idrici, disboscamento, pesca, colture.

I satelliti Sentinel sono dotati di sensori in grado di monitorare queste variabili e, grazie a strumenti multispettrali, possono osservare la quantità di diverse sostanze chimiche a seconda della luce che riflettono. Le mappe di copertura del suolo e di rilevamento dei cambiamenti di terra e delle variabili geofisiche sono aperte e disponibili alla consultazione di tutti gli attori della catena del valore. In particolare, questi dati possono contribuire a una filiera alimentare trasparente e quindi al patto di fiducia con i consumatori, perché forniscono informazioni sull’origine dei prodotti e sui metodi di produzione.

SDG 13 – Azioni per il cambiamento climatico

I programmi satellitari consentono un punto di vista privilegiato sul clima mondiale, con tanto di dati e monitoraggio degli indicatori del cambiamento climatico.

Offrendo un servizio SAR (Search and rescue), nel caso di catastrofi naturali i satelliti Galileo sono in grado di captare i segnali di emergenza da mezzi di trasporto con posizionamento integrato e inoltrarli ai centri di soccorso nazionali, in modo da condividere l’esatta ubicazione dell’emergenza e coordinare i soccorsi.

SDG 14 – La vita sott’acqua

Oltre al monitoraggio della temperatura delle acque marine, dei colori del mare e di conseguenza delle caratteristiche che consentono il benessere delle specie ittiche, il rilevamento satellitare viene utilizzato anche per monitorare il rispetto delle normative sulla pesca e l’effetto delle politiche di limitazione della navigazione sull’ambiente marino.

SDG 15 – La vita sulla Terra

Le osservazioni da satellite riguardano il terreno, animali, ciclo dell’acqua e bilancio energetico, ma anche indice di superficie fogliare, frazione di copertura vegetale e la frazione di radiazione assorbita per la fotosintesi, per quantificare rispettivamente la densità, l’estensione e la salute della vegetazione. Per non parlare del monitoraggio degli incendi e delle superfici colpite. Analogamente allo stato delle acque, i dati forniti dall’osservazione della vita sulla terra sono indispensabili alla sostenibilità (non per niente solo nel primo trimestre del 2017 sono stati scaricati 18,8 terabyte di dati di Copernico).