La basura espacial se está convirtiendo en un problema y tenemos que hablar de ello

Cuando pensamos en basura, nos vienen a la mente cosas como cubos de basura o vertederos, pero hay otro problema de basura, uno que es difícil de ver a simple vista desde la Tierra. La basura espacial, advierten los investigadores, es un problema creciente, y si no lo abordamos rápidamente, pronto será demasiado para manejar.

Satélites que giran alrededor de la tierra. Créditos de imagen: ESA

Hay un total de 6.542 satélites que actualmente ocupan la órbita de la Tierra, pero solo la mitad de ellos realmente están haciendo algo. La otra mitad está inactiva, son simplemente basura. Para hacer las cosas aún más problemáticas, se lanzaron más de 1200 satélites en 2020; esto marca un récord, pero en términos generales, podríamos esperar que más y más satélites se coloquen en órbita.

Ahora, imagine que un día la órbita de la Tierra se sobrepobla y dos satélites tan grandes se chocan entre sí. Ambos satélites se romperían en pedazos más pequeños que chocarían aún más con otros satélites y desencadenarían una serie de colisiones imparables y una gran cantidad de piezas basura volando. Esto ha pasado unas cuantas veces ya.

Debido a estas colisiones, la órbita de nuestro planeta se llena cada vez más de escombros, hasta el punto de que, eventualmente, terminaremos sin espacio para lanzar más cohetes y satélites. Una situación de este tipo en la que la órbita de la Tierra se vuelve completamente inutilizable debido a grandes cantidades de basura espacial se conoce como síndrome de Kessler, un fenómeno imaginado por primera vez por el científico de la NASA Donald J. Kessler en 1978.

Afortunadamente, todavía no estamos en esa etapa. Por ahora, la basura espacial no parece un gran problema sino aeroespacial los expertos sugieren que en los próximos años, el número de lanzamientos de satélites y misiones espaciales podría aumentar drásticamente, y es probable que esto agregue más basura al espacio y haga que la órbita de la Tierra esté más poblada que nunca. En pocas palabras, si no empezamos a actuar rápidamente, pronto será demasiado tarde.

¿Qué es la basura espacial y por qué es peligrosa?

La basura espacial es un término genérico. Las partes inutilizables de los satélites, los componentes de los cohetes y los desechos de las máquinas hechas por el hombre en el espacio se denominan “basura espacial”. Hasta ahora, la NASA ha rastreado 27.000 artículos de este tipo que se mueven sin rumbo fijo en la órbita de la Tierra. Estos desechos orbitales pueden moverse a una velocidad de 24,000 km / h (15,000 mph) y, por lo tanto, cualquier pieza de basura que se mueva rápidamente puede golpear y destruir un satélite funcional o un cohete que pasa en cualquier momento.

Una representación gráfica de los escombros en la órbita de la Tierra. Créditos de imagen: NASA

Ya estamos viendo algunos de estos daños en acción. En marzo de 2021, el 18. ° Escuadrón de Control Espacial (18SPCS), una unidad de control espacial bajo la Fuerza Espacial de EE. UU., Confirmó que una pequeña pieza de escombros llamada Objeto 48078 golpeó el satélite Yunhai 1-02 de China. Según el astrofísico Jonathan McDowell, el Objeto 48078 era un remanente de Zenet-2, un cohete ruso que fue lanzado en el año 1996. McDowell agregó además que el “satélite Yunhai 1-02 se rompió” después de la colisión.

“Encontrar formas de eliminar al menos parte de toda esa basura espacial debería ser una de las principales prioridades mundiales”.

Donald Kessler, científico jubilado de la NASA

Sin embargo, estas colisiones debido a la basura espacial siguen siendo raras. Antes del accidente de Yunhai 1-02, la última colisión informó fue en 2009. Además, los controladores de la misión pueden prevenir tales colisiones ajustando la posición de un satélite. Cada año, muchos satélites se maniobran varias veces para evitar la colisión con basura espacial, incluso la Estación Espacial Internacional (ISS) ha realizado más de 20 maniobras para evitar basura desde su lanzamiento en 1998.

El problema de la basura espacial no parece ser un gran problema por ahora, pero si no se trata adecuadamente, puede conducir al caos en la órbita de nuestro planeta en el futuro, un caos que será extremadamente difícil de abordar.

Un problema pequeño pero creciente

Antes de 2010, solo se lanzaban alrededor de 100 satélites cada año, pero en el año 2020, por primera vez, se enviaron más de 1000 satélites al espacio. Las cifras también continúan aumentando en 2021 porque hasta ahora, 1400 nuevos satélites ya se han puesto en órbita este año.

Además, en los primeros días de la exploración espacial, solo había unas pocas agencias que enviaban satélites al espacio, como la NASA, Roscosmos y la Agencia Espacial Europea. Hoy en día, jugadores privados activos como SpaceX y Blue Origin han creado un auge en la industria aeroespacial y están lanzando cada vez más satélites. Estas empresas planean lanzar mega-constelaciones (grupos de satélites que cubren una gran área orbital) en la órbita de la Tierra para proporcionar servicios de Internet de banda ancha inalámbrica en todo el mundo, en los próximos años, un proyecto emocionante que seguramente ayudará a millones de personas en todo el mundo, pero que también plantea nuevas amenazas al problema. de basura espacial.

Estas megaconstelaciones traerían un aumento sin precedentes en el número de satélites que giran alrededor de la Tierra (un informe sugiere que la órbita de la Tierra puede haber 100.000 satélites para 2030). Con cada lanzamiento, la cantidad de basura espacial también aumentará, lo que hará que la órbita esté más congestionada. Como resultado, tanto los satélites existentes como los nuevos tendrán que realizar más maniobras para evitar colisiones.

Por lo tanto, se gastaría más combustible y recursos para salvar a los satélites de la basura espacial. Tarde o temprano, con un número cada vez mayor de misiones espaciales, la creciente cantidad de basura espacial podría aumentar la frecuencia de las colisiones en el espacio exterior y, con el transcurso del tiempo, podría finalmente causar el síndrome de Kessler.

¿Es posible liberar la órbita terrestre de basura espacial?

Limpiar la basura espacial no es tan fácil como parece. Para empezar, imponer una prohibición no parece una idea prometedora.

Los cohetes se lanzan para explorar el espacio y recopilar información sobre otros planetas en nuestra galaxia, mientras que los satélites artificiales se colocan en la órbita de la Tierra para facilitar la comunicación, la navegación, la asistencia militar, la observación de la tierra, el pronóstico del tiempo, la búsqueda de minerales y muchos otros. actividades que tienen gran importancia para los seres humanos. Por lo tanto, la prohibición de las misiones espaciales y el lanzamiento de nuevos satélites obviamente no es una solución.

ELSA-d (Servicios al final de la vida útil por demostración de Astroscale). Créditos de imagen: Astroscale / Wikimedia Commons

Limpiar la órbita de nuestro planeta es un proceso caro y complicado. Sin embargo, los investigadores y las agencias espaciales están trabajando en esto y siguen ideando métodos nuevos e interesantes para eliminar la basura espacial de la órbita de la Tierra.

Alrededor de 2012, a un grupo de investigadores que trabajaba en EPFL (Instituto Federal Suizo de Tecnología) se le ocurrió la idea de un satélite especial (llamado CleanSpaceOne) que podría adherirse a una pieza específica de basura espacial y arrastrarla hacia la tierra. Los investigadores propusieron que durante su viaje a la Tierra, tanto el satélite como la basura espacial serían quemados por el calor atmosférico.

Esta idea suena prometedora, pero también será costosa, y derribar satélites uno a la vez requerirá mucho tiempo.

En 2016, la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial envió un correa electrodinámica en el espacio que podría dirigir la basura espacial hacia la atmósfera de la Tierra utilizando el campo magnético del planeta. Un par de años después, el Centro Espacial de Surrey en el Reino Unido lanzó el proyecto RemoveDEBRIS en abril de 2018, este proyecto se centró en alentar y demostrar varias tecnologías de eliminación de basura espacial. En el marco de la iniciativa RemoveDEBRIS, se probó la eficacia de los métodos que incluyen redes, arpones y velas de arrastre para atrapar basura espacial.

Los investigadores de la Universidad de Purdue también desarrollaron un arrastre la vela llamada Spinnaker3 en 2020. Esta potente vela de arrastre es una forma eficiente y rentable de lidiar con la basura espacial, ya que no requiere ningún combustible durante su funcionamiento. Además, puede arrastrar incluso desechos espaciales del tamaño de un cohete a la atmósfera de la Tierra para que sean destruidos en paz. Se espera que Spinnaker3 se lance en noviembre de 2021 en un Cohete luciérnaga.

Una imagen conceptual del cazador CleanSpaceOne. Créditos de imagen: Lucpiguet / Wikimedia Commons

Astroscale, una empresa de eliminación de basura orbital de Japón, lanzó el satélite ELSA-d (End-of-Life Services by Astroscale-demostración) en marzo de 2021. Este avanzado sistema de eliminación de desechos utiliza tecnología de captura de satélites magnéticos para detectar pequeños satélites inactivos de la órbita de la Tierra. . ELSA-d completó con éxito su primera prueba de captura de satélites el 25 de agosto de 2021, y ahora está pasando a las siguientes fases de su proceso de eliminación de basura espacial.

La línea de fondo

Como suele ocurrir, es mejor prevenir que curar. En el caso de la basura espacial, todavía no es un gran problema, pero cuando se convierte en un gran problema, puede ser demasiado grande para manejarlo de manera eficiente, por lo que es mejor actuar lo más rápido posible.

Los expertos aeroespaciales están siguiendo esto de cerca y si su investigación es respaldada, es probable que pronto veamos estrategias efectivas de manejo de desechos para el espacio, y para cuando estemos listos para ir a nuestro primer picnic interplanetario, tendremos una limpieza, verde (con suerte) y una hermosa vista orbital.