Per «spazio aereo superiore» l’AESA intende l’area al di sopra della quale gli aerei volano normalmente e al di sotto dello «spazio» in cui può verificarsi una portanza o un galleggiamento insufficienti per le normali operazioni degli aeromobili, anche se i limiti di questo spazio aereo superiore non sono ancora stati definiti o concordati a livello globale.
Abbiamo affrontato gli aspetti fondamentali nell’articolo: Operazioni nello spazio aereo superiore: e se il cielo non fosse il limite?
In questo articolo analizziamo le progettazioni di nuovi aeromobili che possono utilizzare lo spazio aereo superiore e i vantaggi che la società può aspettarsi dalle operazioni nello spazio aereo superiore.
Quali tipi di aeromobili potrebbero utilizzare lo spazio aereo superiore e per quali scopi?
Lo spazio aereo superiore può ospitare diversi tipi di aeromobili, con un ampio spettro di velocità, da aeromobili molto lenti a quelli ultraveloci. È anche una zona di transito per i veicoli in viaggio verso lo spazio. In questa sede ci concentreremo sugli aeromobili che opereranno nello spazio aereo superiore, che rientrerebbe per lo più nell’ambito di competenza dell’AESA, purché rientrino nella definizione di aeromobili civili.
Sistemi di piattaforme ad alta quota (o pseudosatelliti)
Dovrebbero costituire la maggior parte degli aeromobili in circolazione nello spazio aereo superiore. Si tratta di veicoli molto leggeri, con ampia apertura alare, spesso maggiore di quella degli aerei convenzionali. Di solito sono alimentati con energia solare attraverso celle solari e possono permanere nello spazio aereo per un lungo periodo di tempo, planando lentamente. I sistemi di piattaforme ad alta quota possono essere utilizzati, tra l’altro, per le telecomunicazioni, la navigazione e l’osservazione della Terra. Hanno il potenziale di sostituire o integrare i servizi forniti dai satelliti artificiali in orbita terrestre bassa. Il loro vantaggio è che possono essere dispiegati rapidamente, riportati a terra per gli aggiornamenti per poi essere rilanciati nuovamente nello spazio aereo superiore. Nonostante il nome, sono considerati come aeromobili e pertanto rientrano nel mandato dell’AESA.
Palloni
I palloni possono raggiungere quote molto più elevate rispetto ai sistemi di piattaforma ad alta quota, spesso oltre 30 chilometri nella stratosfera. Alcuni raggiungono o superano addirittura i 40 chilometri di quota. Alla stregua dei sistemi di piattaforme ad alta quota, sono riutilizzabili e sono in grado di atterrare per essere recuperati a fini di manutenzione o aggiornamenti prima di essere rilanciati. Utilizzano elio o idrogeno per il sollevamento e rimangono per lo più stazionari per i regimi prevedibili dei venti stratosferici. Le loro applicazioni includono, ad esempio, la ricerca scientifica, la connettività internet, l’osservazione della Terra e la sorveglianza militare. Un altro uso interessante dei palloni è il cosiddetto «turismo nello spazio vicino» (near-space), in cui l’industria può offrire ai passeggeri un viaggio ai confini dello spazio senza bisogno di razzi. Questi palloni consentono una lenta ascesa verso la stratosfera, in cui i viaggiatori possono ammirare la curvatura della Terra e l’oscurità dello spazio da una capsula pressurizzata. Rispetto ai sistemi di piattaforme ad alta quota, i palloni offrono costi inferiori e un’autonomia più lunga, ma si trovano ad affrontare sfide quali la deriva meteorologica e i limiti di carico utile (payload).
Aeromobili supersonici e ipersonici
Tali aeromobili potrebbero essere utilizzati per il trasporto di passeggeri e merci, volando più in alto e molto più velocemente. La velocità di un aeromobile supersonico supera la velocità del suono, quindi è maggiore di 1 236 chilometri all’ora. Nel caso degli aeromobili ipersonici la velocità è cinque volte superiore alla velocità del suono: oltre 6 000 chilometri all’ora. Immaginate di volare dal Portogallo alla Nuova Zelanda nel giro di poche ore! Tuttavia, il trasporto ad alta velocità può diventare valido solo se è economicamente accessibile per i passeggeri ed è effettuato in modo sostenibile dal punto di vista ambientale. L’impatto sull’ambiente e l’inquinamento acustico di tali operazioni rappresentano ancora una sfida che deve essere affrontata prima che tali operazioni possano diventare parte integrante delle nostre vite.
Vantaggi derivanti dalle operazioni nello spazio aereo superiore e dalla relativa ricerca
Innovazione
Le operazioni nello spazio aereo superiore richiedono un approccio diverso rispetto alle operazioni aeree o spaziali tradizionali, il che porta a concetti e scoperte innovativi che tendono ad avere un effetto di ricaduta. La ricerca può portare a miglioramenti nei settori della progettazione, della propulsione, della produzione di energia solare, dei sistemi autonomi, dei materiali compositi leggeri, delle tecnologie avanzate di stoccaggio dell’energia, solo per citare alcuni esempi, che possono rafforzare in senso lato l’innovazione aerospaziale e industriale.
Ambiente
Come indicato in precedenza, alcuni degli aeromobili che possono utilizzare lo spazio aereo superiore si avvalgono di tecnologie più verdi come l’energia solare e l’idrogeno. Se tali aeromobili potessero sostituire i satelliti, che per essere lanciati richiedono una propulsione a razzo – quindi più combustibili fossili e risorse meno ecologiche – ci sarebbero vantaggi ambientali. Inoltre, i sistemi di piattaforme ad alta quota e i palloni possono essere recuperati più facilmente, riducendo così la quantità di «detriti spaziali». Tali sistemi possono anche contribuire alla ricerca sul clima e sull’atmosfera, favorendo una migliore comprensione e una mitigazione delle sfide ambientali attraverso un monitoraggio continuo e ad alta risoluzione della superficie terrestre e dell’atmosfera.
Velocità
Lo spazio aereo superiore offre la possibilità di viaggiare più rapidamente, utile ad esempio in caso di emergenze. Può consentire il dispiegamento rapido di infrastrutture critiche o la consegna di forniture mediche o umanitarie urgenti in zone remote o isolate.
Connettività
Le piattaforme che operano nello spazio aereo superiore possono migliorare le comunicazioni globali fornendo connettività a banda larga alle regioni scarsamente servite, contribuendo in tal modo a colmare il divario digitale. Possono anche integrare i satelliti, migliorare la resilienza e ridurre la latenza nelle reti globali.
Osservazione e sicurezza
Le operazioni nello spazio aereo superiore offrono capacità migliorate per l’osservazione della Terra, il monitoraggio ambientale e la sorveglianza delle frontiere o del mare. Possono inoltre fornire dati preziosi per l’agricoltura e la gestione delle catastrofi.
Crescita economica e cooperazione
Le attività nello spazio aereo superiore possono stimolare nuovi mercati, creare occupazione e incoraggiare la collaborazione internazionale in materia di regolamentazione e migliori pratiche. Lo sviluppo di quadri di governance per questo settore favorisce la trasparenza, la sicurezza e l’uso sostenibile dello spazio vicino, rafforzando al contempo la cooperazione tra il settore aeronautico e quello spaziale.
Si può quindi evincere che, ancor prima che le operazioni su larga scala abbiano luogo nello spazio aereo superiore, possiamo già iniziare a trarre vantaggio dal lavoro svolto per tradurre tali operazioni in realtà. L’AESA partecipa inoltre alla ricerca e all’accompagnamento degli sviluppi del settore per sostenere l’innovazione e garantire che l’aviazione rimanga sicura e con un impatto sempre più ridotto sull’ambiente. Si possono seguire tutti gli sviluppi su EASA Pro (disponibile solo in inglese).