Nuovi obiettivi e sfide scientifiche per il programma dell’ESA Living Planet

Il documento The Changing Earth: New Scientific Challenges for ESA's Living Planet Programme si incentra sulla sfida principale che l’umanità sta affrontando all’inizio del 21esimo secolo: il cambiamento globale. Man mano che iniziamo a comprendere meglio il Sistema Terra, appare del tutto evidente che le attività dell’uomo hanno un impatto profondo e negativo sull’ambiente. Per esempio, sia la comprensione del ruolo del biossido di carbonio come gas serra, sia il forte legame tra la concentrazione atmosferica di questo elemento e la temperatura, indicano che il fattore antropico sta spingendo il mondo verso il periodo più caldo dell’ultimo milione di anni. Una migliore comprensione del funzionamento del Sistema Terra e dell’impatto delle attività antropiche sta dunque diventando cruciale nel pianificare la gestione dell’ambiente e la nostra capacità di trarne uno sviluppo davvero sostenibile

Da quando le osservazioni della Terra dallo spazio sono divenute realtà, oltre 40 anni fa, le missioni satellitari sono divenute centrali per controllare e capire il funzionamento della Terra. Guardando la futuro, il programma dell’ESA Living Planet ha lo scopo di identificare le domande relative alle scienze della Terra a cui si dovranno dare risposte negli anni a venire. Sottolinea le sfide osservative che le domande pongono e il contributo che l’Agenzia può fornire attraverso il programma.

“Queste sfide guideranno gli sforzi dell’ESA nel fornire le informazioni fondamentali a tutte le più importanti comunità di utenti, in stretta collaborazione con i nostri partner internazionali,” commenta Volker Liebig, Direttore dell'osservazione della Terra di ESA e Direttore di ESRIN.

A sostenere la nuova strategia è un insieme di ambiziosi obiettivi, fra i quali:

• Lanciare con continuità una serie di missioni dedicate a questioni chiave nelle scienze della Terra.
• Sviluppare una infrastruttura che permetta di utilizzare in modo veloce ed efficiente i dati satellitari sia nelle aree di ricerca sia in quelle di applicazione.
• Fornire un contributo unico alle capacità globali di osservazione delle Terra, complementare a quello di altre agenzie o di altri sistemi di rilievo in-situ.
• Sviluppare un processo efficiente e a costi contenuti, attraverso il quale le priorità scientifiche possono essere velocemente tradotte in missioni spaziali, adeguatamente assistite con un associato supporto da terra.
• Sostenere lo sviluppo di approcci innovativi alla strumentazione.

L’ESA si è dedicate alle osservazioni della Terra dallo spazio fin dal lancio della sua prima missione meteo, Meteosat, nel 1977. Dopo il successo di questa prima missione, le successive serie di satelliti Meteosat sviluppati dall’ESA e gestiti da EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites), insieme a ERS-1, ERS-2 ed Envisat, ci hanno fornito una quantità inestimabile di dati sulla Terra, il clima e l’ambiente che cambia.

Dal suo concepimento, nel 1990, il programma Living Planet dell’ESA si è ampliato fino a includere la famiglia dei satelliti Earth Explorers, le ben consolidate missioni meteo e lo sviluppo del segmento spaziale di GMES (Global Monitoring for Environment and Security), un’iniziativa congiunta ESA e Commissione Europea.

Quando fu varato, il programma Living Planet portava con sé un nuovo approccio alle osservazioni satellitari per le scienze della Terra, incentrato sul fatto che la missione doveva essere definita, sviluppata e gestita in stretta collaborazione con la comunità scientifica. Il coinvolgimento della comunità scientifica fin dall’inizio nella definizione delle nuove missioni e l’introduzione di un processo di selezione attraverso una peer-review, assicura che la missione scelta venga poi sviluppata in modo efficiente e fornisca esattamente le misure richieste dall’utente. Questo approccio ha condotto fino a oggi alla selezione di sei missioni Earth Explorer, mentre altre sei sono attualmente nella fase di studio di fattibilità. È previsto che due dei satelliti Earth Explorer siano lanciati nel corso del prossimo anno – GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) e SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity).

Se la serie degli Earth Explorer costituisce l’elemento di ricerca scientifica del programma Living Planet, la serie Earth Watch è progettata per agevolare la distribuzione dei dati per il loro utilizzo in servizi operativi. Il ramo Earth Watch include le consolidate missioni meteo in collaborazione con EUMETSAT e nuove missioni centrate sull’ambiente e sulla sicurezza civile, nel contesto del GMES. Entro questo elemento del programma, la missione MetOp, che è stata fondata comunemente da ESA ed EUMETSAT, porterà al primo satellite meteo europeo in orbita polare, quando sarà lanciata nel corso del prossimo ottobre.

Sebbene il segmento Earth Watch del programma sia progettato per fornire dati di base per servizi operativi, darà un contributo significativo anche alle scienze della Terra, in particolare attraverso la raccolta di serie temporali di osservazioni più lunghe di quelle realizzate da missioni di ricerca. D’altra parte, gli Earth Explorers porteranno a una comprensione scientifica più profonda, che spianerà la strada a nuovi servii operative. Questa sinergia è ben messa in evidenza nella strategia del programma Living Planet Programme per gli anni a venire.

Una volta in atto, la nuova strategia del programma Living Planet permetterà all’ESA di costruire sui successi del passato, continuando a giocare un ruolo centrale nello sviluppo delle capacità di comprensione del pianeta Terra, nel predire i cambiamento ambientali e nell’aiutare a ridurre gli effetti negativi del cambiamento globale sulla popolazione.