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Rese possibili dai satelliti commerciali moderni, le immagini ad alta risoluzione della terra cambiano il paradigma strategico
23 marte 2000
La messa in rete di immagini estremamente precise delle installazioni nucleari pachistane sul sito della Federation of American Scientists (FAS), apparse il 15 marzo, è stato un vero e proprio choc: per la prima volta un sistema stellitare civile ha permesso di ottenere delle immagini di una precisione paragonabile quella dei sistemi militari.
Le implicazioni di questa innovazione sono multiple, specialmente a causa delle molte applicazioni civili della presa di immagini dallo spazio ad alta risoluzione. Tuttavia esiste la possibilità per ogni stato o media di ottenere delle immagini di valore strategico.
I primi satelliti militari degli anni 60
Da molti decenni, l'ottenimento di immagini della totalità del globo terrestre è un privilegio ristretto alle nazioni impegnate nella corsa allo spazio, ed ai loro alleati. Nel 1960, solo due anni dopo il lancio dell'Explorer, gli Stati Uniti mettono in servizio il loro primo satellite di osservazione militare, che sarà rapidamente seguito da un omologo russo. A causa dei loro bisogno di raccolta di informazioni, le due superpotenze si lanciarono – ancora una volta – in una corsa allo spazio, mettendo a punto satelliti sempre più precisi, pesanti e costosi.
A livello della definizione delle immagini sono stati investiti decine di miliardi di dollari per passare da immagini di scarsa risoluzione (alcune centinaia di metri) a sistemi in grado di fornire immagini in tempo reali con risoluzioni che si avvicinano alle decine di centimeti.
L'importanza delle immagini satellitari nella gestione delle crisi e il bisogno di indipendenza, hanno spinto altre nazioni a lanciare propri staelliti d'osservazione: la Cina, l'Europa (con la serie Hélios) e ancora l'India. Recentemente, nell'aprile dl 1999, il Giappone ha annunciato l'intenzione di lanciare un sistema di satelliti spia per meglio controllare la minaccia nord coreana. Un programma che potrebbe soffrire della concorrenza commerciale.
La nascita dei satelliti commerciali
I primi staelliti commerciali d'osservazione sono stati messi in orbita agli inizi degli anni 70: la serie Landsat, lanciata dalla NASA, forniva delle immagini con una risoluzione di 100 metri, che raggiunse i 30 metri, prima che il Dipartimento della Difesa non ne vietasse ulteriori sviluppi per ragioni di sicurezza nazionale.
Con il lancio di SPOT-1 (Satellite Pour l'Observation de la Terra) il 22 febbraio 1986, la Francia fa cadere i tabù in materia di sicurezza: per la prima volta delle immagini di una risoluzione di 10 metri sono liberamente disponibili. Nel 1987 l'URRS mette sul mercato immagini satellitari di una risoluzione di 5 metri; anche se datate e limitate geograficamente, queste immagini costituiscono un'innovazione notevole. Nel 1992 Mosca mette in vendita delle immagini con risoluzione 2 metri.
Di fronte a questa concorrenza sia commerciale che diplomatica, gli Stati Uniti reagiscono in maniera energica: nel 1993 l'amministrazione Bush autorizza la commercializzazione di immagini a risoluzione 3 metri ottenute con satelliti civili; poi nel 1994 l'amministarzione Clinton autorizza la messa in commercio di immagini con risoluzione pari a 1 metro.
Il significato della risoluzione
L'aumento drastico della risoluzione, in meno di trent'anni, ha aumentato il numero di informazioni disponibili per ogni immagine. Per risoluzione si intende la dimenisone di ogni pixel che compone l'immagini; il che dipende essenzialmente dalla qualità dei sensori, del loro ingrandimento e della quota del satellite.
In rapporto a obbiettivi strettamente militari, le risoluzioni ottimali sono circa le seguenti:
I migliori satelliti militari
In materia di precisione gli Stati Uniti conservano un notevole vantaggio: i più recenti modelli che lavorano nella campo delle immagini visibili, designati KH12 (Key Hole), dispongono di una risoluzione che si approssima ai 10 cm; si tratta infatti di veri e propri telescopi spaziali, paragonabili a Hubble, che pesano 18 t e sono in grado di fornire immagini su una banda di molte centinaia di km in rapporto alla'orbita. Malgrado il prezzo unitario di 1,5 miliardi di dollari, il KH12 non è in grado di leggere il giornale che tenete sotto braccio. Tuttavia è equipaggiato di ricettori infrarossi e a intensificazione di luce residua per catturare immagini notturne.
In campo meteorologico, gli USA dispongono di satelliti che utilizzano radar ad apertura sintetica, i Lacrosse, capaci di trasmettere immagini a risoluzione 1 m. Un altro programma basato sull'utilizzo del radar, il Discovery II, sta per essere concretizzato, parallelamente ad una serie di satelliti più piccoli, meno performanti ma anche meno cari (Warfighter).
Le prestazioni dei circa 60 satelliti russi attualmente in orbita sono poco conosciute, e anche se le risoluzioni devono essere inferiori ai 2m, i tre quarti dell'organico orbitante ha superato il suo ciclo vitale.
Nel campo delle immagini visibili, i satelli europei Hélios raggiungono risoluzioni di 1 m, anche se prestazioni migliori sono possibili. Un modello Hélios 2, funzionante nella banda infrarossa, è previsto per il 2003, ma il lancio del satellite radar Horus è stato condannato dall'abbandono tedesco al progetto.
I Giapponesi hanno pianificato di ditarsi di 4 staelliti, due dei quali radar, tutti dotati di risoluzione 1 m.
I migliori satelliti civili
Dopo il 1994 non meno di 9 compagnie americane hanno siglato un accordo con il Dipartimento delle Difesa, per la messa in servizio di 11 satelliti ad alta risoluzione. Attualmente il più performante tra di essi è il satellite Ikonos, lanciato il 24 settembre 1999 da un vettore Athena dalla base americana di Vanderberg, ed è il primo satellite civile in grado di ottenere immagini monocrome con risoluzione pari a 1 m, e immagini policrome con risoluzione pari a 5 m. L'aggettivo civile dovrebbe essere tuttavia rimpiazzato dal più adatto militare-industriale, visto che il consorzio che gestisce il programma – Space Imaging Inc., con base a Thornton nel Colorado – è una joint venture dell Lockheed Martin, Raytheon e Kodak, tutti partecipanti ai programmi Keyholes. Si tratta dunque di una commercializzazione di know how militare, e non di pura innovazione tecnologica. Le prestazioni di Ikonos sono comunque notevoli: orbitante a bassa quota (un'orbita ogni 98 minuti), ha una frequenza di rivoluzione di 1,5 giorni e fornisce immaginidi 13 x 13 km, che possono essere trasmesse ai destinatari in qualche ora. Il prezzo di un immagine, che "pesa" 50 "magaoctecs" senza compressione, è di meno di 1000 dollari.
Altri satelliti ad alta risoluzione, il QuickBird della società americana Earthwatch sarà lanciato nelle prossime settimane da un vettore Cosmos SL-8 dalla base russa di Pletesk. Dotato di una risoluzione d i1 m in bianco e nero e di 4 metri a colori, trasmetterà delle immagini di 22 x 22 km ad un prezzo sconosciuto, con un ritardo di trasmissione di qualche ora.
Bisogna comunque segnalare che dopo il 1994 il consorzio russo-americano SPIN-2 commercilizza delle immagini ottenute da più satelliti russi Cosmos. Con una risoluzione pari a 2 m, queste immagini in bianco e nero sono disponibili al prezzo di 25 dollari/km2, che equivale a 4225 dollari per un immaginie di 13 x 13 km. Il ritardo di trasmissione raggiunge i trenta giorni: i satelliti di classe Cosmos, l'ultimo dei quli lanciati nel 1998, non trasmette le proprie immagini, ma le spedisce sulla terra in capsule.
La fine del monopolio governativo
I campi di applicazione civile delle immagini satellitari sono molteplici: dal controllo delle risorse naturali, alla cartografia, o alla pianificazione urbana, raggiungendo cifre d'affari annuali di molti miliardi di dollari. Ma le implicazioni strategiche sono più grandi ancora: con la diffusione di immagini di un complesso missilistico nord coreano, il 17 gennaio scorso, seguite da quelle di un'infrastruttura nucleare pachistana, il 15 marzo, Space Imaging a messo fine al monopolio governativo americano sulle ricognizioni satellitari.
Dopo la decisione dell'amministrazione Clinton nel 1994, questa conseguenza è stata presa seriamente in considerazione. Due sono state le precauzioni prese dagli Stati Uniti: Washington si riserva il diritto di proibire a certe nazioni o individui sospetti l'accesso a immagini satellitari commerciali e di limitarne l'accesso a certe zone in caso di crisi.
La perdita di influenza e di confidenzialità a livello diplomatico militare (delle richieste di immagini della famosa Area 51 sono già state ricevute da Space Imaging), sono largamente compensate dai vantaggi economici di questa liberalizzazione: lo sviluppo del know how militare industriale non dipenderà più interamente da crediti federali.
Implicazioni strategiche
Non meno considerevoli sono le implicazioni strategiche dell'uso di satelliti "spia" civili. Permettondo ad ogni stato, industria, media o individuo di osservare la situazione di una determinata zona, la libertà di informazione è senza dubbio accresciuta, e con essa anche il grado di democratizzazione. È anche ipotizzabile che, per i media, l'analisi di immagini satellitari diventi una pratica corrente, come la lettura dei dispacci d'agenzia.
È d'altra parte certo che la capacità di identificare certi preparativi militari – concentrazioni di mezzi, impiego di missili, ... – offre delle possibilità accresciute di prevenire le crisi, anche per stati che non dispongono di nessuna infrastruttura di ricognizione strategica. In questo caso la rapidità di trasmissione e la qualità delle immagini sono caratteristiche fondamentali.
Limitazioni operative
Disporre di immagini satellitari precise non garantisce che l'analisi dei loro contenuti sia corretta: l'efficacia del trattamento dei dati ricevuti è la contropartita necessaria al miglioramento della tecnologia dei sensori. Inoltre la libertà di informazione passa anche dalla conoscenza delle orbite dei satelliti, permettendo quindi alla parte avversa di nascondere o mimetizzare le proprie azioni.
Infine non bisogna dimenticare tutti gli elementi di frizione che possono impedire l'acquisizione di immagini satellitari: durante l'operazine Allied Force, il satellite europeo Hélios ha potuto funzionare solo un giorno su due a causa della persistente nuvolosità abbattutasi sul territorio serbo. Anche se non è da escludere la commercializzazione di immagini radar, le limitazioni dei satelliti civili restanto pesanti.
Conclusioni
Cap Ludovic Monnerat
Principali satelliti da osservazione commerciali
Principali satelliti di osservazione militari
Fonti
Federation of American Scientists; John Donnelly, "Satellites images for sale", Boston Globe, 16.03.2000; Joseph C. Anselmo, "Commercial Image Detail North Koran Missile Site", Aviation Week, 17.01.2000; William J. Broad, "Commercial Use of Spy Satellites to Begin; Private Ventures Hope for Profits", New York Times, 10.02.1997; The Satellite Image FAQ; Mary Graham, "High Resolution, Unresolved", Atlantic Monthly, juillet 1996; A. Andronov e R. Shevrov, "American Overhead Visual Reconnaissance Systems", Zarubezhnoye Voyennoye Obozreniye, No 3 1995; dispacci AFP, AP
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