Da SpaceX a Blue Origin cresce la corsa ai data center orbitali per alimentare l’intelligenza artificiale. Ma il vuoto cosmico non elimina i problemi ambientali: raffreddamento, lanci, pannelli solari, detriti spaziali e consumi d’acqua rischiano di spostare, non risolvere, l’impatto ecologico.
Lo Spazio non è l’eldorado dei data center
Da Elon Musk a Jeff Bezos, cresce l’interesse per portare l’infrastruttura dell’intelligenza artificiale (AI) in orbita e, un giorno, persino sulla Luna. L’energia solare continua e il freddo apparente del vuoto sembrano promettere una rivoluzione sostenibile. Ma, guardando all’intero ciclo di vita di queste infrastrutture, emergono problemi ambientali, energetici e tecnologici tutt’altro che risolti.
L’idea sembra uscita da un romanzo di fantascienza, ma in realtà è una visione che sta concretamente prendendo piede nell’ambiente scientifico internazionale, in particolare nella testa di alcuni dei protagonisti dell’economia spaziale mondiale.
Elon Musk, ad esempio, immagina con SpaceX una costellazione composta da oltre un milione di satelliti-datacenter e, nel lungo periodo, infrastrutture permanenti sulla superficie lunare. Jeff Bezos, attraverso Blue Origin, guarda nella stessa direzione, inserendo questa prospettiva in un progetto ancora più ambizioso: trasferire nello Spazio le industrie più inquinanti, lasciando la Terra destinata alle persone e agli ecosistemi naturali. Anche Google, OpenAI e altri operatori del settore stanno studiando soluzioni di elaborazione dati sempre più strettamente integrate con l’infrastruttura spaziale.
L’obiettivo è evidente: risolvere uno dei principali problemi dell’intelligenza artificiale, cioè l’enorme fabbisogno energetico dei data center, sempre più difficile da sostenere sulla Terra. Ma la promessa di un’AI “pulita” grazie allo Spazio rischia di essere molto più complessa di quanto suggeriscano gli annunci.
L’inquinamento non sparisce, viene solo spostato altrove
L’errore più frequente è osservare soltanto la fase operativa dei data center spaziali. In orbita l’energia solare è abbondante e continua, senza alternanza tra giorno e notte né condizioni meteorologiche avverse. Il problema, ha spiegato bene Peter Howson, Professore di Geografia e sviluppo alla Northumbria University di Newcastle, sulle pagine di The Conversation, è che un’infrastruttura non si valuta soltanto per l’energia che consuma durante il funzionamento, ma considerando l’intero ciclo di vita: costruzione, lancio, manutenzione, sostituzione dei componenti e smaltimento finale.
È proprio su questo punto che si concentrano le critiche di numerosi studiosi e associazioni ambientaliste. Negli Stati Uniti, ad esempio, l’organizzazione Earthjustice ha appena presentato una petizione chiedendo una revisione ambientale completa dei progetti di SpaceX, sostenendo che le valutazioni attuali sottostimino gli effetti sull’ambiente e non rispettino pienamente la normativa federale.
Nelle richieste autorizzative presentate alle autorità americane, SpaceX sostiene invece che i propri programmi non produrrebbero impatti ambientali significativi.
Il paradosso: nello Spazio è più difficile raffreddare un computer
L’immaginario collettivo associa lo Spazio al freddo assoluto. In realtà, per un computer, il vuoto rappresenta uno degli ambienti più difficili in cui dissipare il calore. Sulla Terra il raffreddamento avviene grazie all’aria o all’acqua, che assorbono il calore prodotto dai processori. Nel vuoto cosmico questi mezzi semplicemente non esistono.
È un paradosso solo apparente: lo Spazio non raffredda gli oggetti, ma li isola termicamente. Il principio è simile a quello di un thermos, che trattiene il calore proprio perché elimina lo scambio con l’aria esterna. I chip dedicati all’intelligenza artificiale producono enormi quantità di calore. Per evitare il surriscaldamento sarebbe necessario installare giganteschi radiatori riempiti di ammoniaca, incaricati di disperdere l’energia sotto forma di radiazione infrarossa.
Si tratta però di sistemi molto ingombranti, spesso più grandi degli stessi computer che dovrebbero raffreddare. Ogni chilogrammo aggiunto significa aumentare il peso del satellite e, di conseguenza, il numero di lanci necessari per metterlo in orbita.
Il costo climatico dei lanci
Gran parte di questi progetti presuppone il successo operativo della Starship di SpaceX, il razzo riutilizzabile progettato per trasportare grandi carichi nello Spazio. Ogni lancio, però, comporta un impatto ambientale considerevole. Secondo le stime riportate dagli studiosi, una missione Starship consuma oltre 1.000 tonnellate di metano liquido, generando circa 80.000 tonnellate di CO2, una quantità paragonabile alle emissioni annuali di circa 20.000 automobili.
Non è soltanto una questione di anidride carbonica. Le particelle di fuliggine rilasciate dai razzi negli strati superiori dell’atmosfera producono un effetto climatico molto più intenso rispetto alle stesse emissioni al livello del suolo. Gli studi citati indicano un impatto sul riscaldamento globale fino a 500 volte superiore, mentre il particolato contribuisce anche alla riduzione dell’ozono stratosferico, lo scudo naturale che protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette.
Nella bassa atmosfera queste particelle vengono eliminate nell’arco di poche settimane. Nella stratosfera possono invece permanere fino a quattro anni, prolungandone gli effetti climatici. Non solo. L’impatto ambientale comincia ben prima che il razzo lasci la rampa. Per proteggere la struttura di lancio dalle temperature estreme e abbattere polveri e detriti tossici, gli spazioporti utilizzano enormi sistemi di raffreddamento ad acqua. Ogni lancio richiede circa 2 milioni di litri d’acqua.
L’energia solare non è una soluzione perfetta
L’altro pilastro della visione spaziale riguarda l’energia. In orbita il Sole splende quasi continuamente, eliminando il problema dell’intermittenza che caratterizza gli impianti fotovoltaici terrestri. Ma anche questa soluzione presenta limiti importanti. I pannelli solari operanti nello Spazio si degradano molto più rapidamente rispetto a quelli installati sulla Terra, a causa dell’esposizione continua alle radiazioni cosmiche e alle particelle ad alta energia.
Questo significa sostituire frequentemente i moduli, aumentando il numero dei lanci, dei materiali impiegati e dei satelliti destinati a diventare rifiuti spaziali. Lo stesso vale per i microchip.
Le radiazioni possono alterare i dati
I processori che eseguono i modelli di intelligenza artificiale sono estremamente sensibili alle radiazioni. Le particelle ad alta energia possono provocare il cosiddetto bit flipping, un fenomeno che modifica casualmente il contenuto della memoria elettronica trasformando uno zero in un uno o viceversa.
Su un normale computer terrestre questo rappresenta un problema limitato. Su milioni di processori operanti in orbita diventerebbe invece una criticità permanente, richiedendo sistemi di protezione e ridondanza estremamente costosi. Quando un componente si guasta, inoltre, non è possibile inviare facilmente una squadra di manutenzione.
Oggi i satelliti Starlink hanno una vita operativa di circa cinque anni. Al termine del loro ciclo vengono fatti rientrare nell’atmosfera, dove bruciano quasi completamente. Gli effetti ambientali prodotti dall’incenerimento di migliaia o milioni di satelliti sono ancora poco conosciuti dalla comunità scientifica.
Il rischio della sindrome di Kessler
Il progetto ipotizzato da Musk prevede che i satelliti comunichino attraverso collegamenti laser. Ma una costellazione composta da centinaia di migliaia o addirittura oltre un milione di satelliti aumenta inevitabilmente il rischio di collisioni.
Se un singolo satellite dovesse perdere il controllo e colpirne un altro, potrebbe innescare una reazione a catena di frammentazione. È il fenomeno noto come sindrome di Kessler, teorizzato dalla NASA già negli anni Settanta: ogni collisione produce nuovi detriti, che a loro volta aumentano la probabilità di ulteriori impatti, fino a rendere alcune orbite estremamente pericolose o addirittura inutilizzabili per decenni.
Per un’economia sempre più dipendente dai satelliti – dalle telecomunicazioni alla navigazione, dall’osservazione terrestre alla difesa – rappresenterebbe uno dei rischi sistemici più rilevanti.
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Flavio Fabbri
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