La basura espacial

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La basura espacial está orbitando alrededor de la Tierra y significa un verdadero peligro para los satélites que brindan conexiones telefónicas internacionales, señales televisivas y ciertos servicios de Internet.

Luego de que la Unión Soviética lanzara al espacio el Sputnik I, el 4 de octubre de 1957, se han puesto en órbita cerca de 7.000 satélites artificiales. Muchos de ellos han sido destruidos al reingresar en la atmósfera una vez terminada su vida útil. Pero otros siguen en órbita pese a llevar años sin funcionar. Es el caso del Vanguard I, satélite lanzado por Estados Unidos en 1958 y que operó hasta 1964. Éste lleva casi medio siglo sin control, lo que lo convierte en el artefacto inactivo más antiguo que orbita nuestro planeta.

El satélite Vanguard I, fue el cuarto en la historia en ponerse en órbita y aún permanece allí. Sus predecesores reingresaron en la atmósfera al poco tiempo de su lanzamiento.

¿Qué son los satélites artificiales?

Son naves espaciales que por medio de un mecanismo impulsor son puestos en órbita alrededor de un cuerpo celeste. Son lanzados al espacio con fines científicos, militares, meteorológicos, comunicacionales, etc.

Cuanto más alto los satélites se sitúan, menor es la fuerza de atracción gravitacional y menor es su velocidad orbital. Una órbita particularmente especial es la que está a 36.000 km de la Tierra, donde el satélite emplea exactamente 24 horas para realizar una vuelta completa. Esto significa que, con respecto a un cierto punto geográfico de nuestro planeta, el satélite permanece inmóvil porque su período orbital coincide con el de rotación de la Tierra. Una órbita de este tipo se llama sincrónica o geoestacionaria.

¿Qué tipo de basura espacial hay?

Carcasas de cohetes, satélites abandonados, restos de misiles y pequeñas partículas de pinturas.

Todos estos restos están orbitando a gran velocidad, aproximadamente a unos 7 km/s, y cuando colisionan entre ellos, la basura se multiplica. En un futuro, si esta situación no se modifica, se verá amenazado el futuro de la exploración espacial. Incluso los astronautas corren peligro; a seis tripulantes de la Estación Espacial Internacional (EEI) les pasaron restos espaciales a 250 m, como consecuencia se vieron obligados a realizar una evacuación de emergencia y a refugiarse en las dos naves Soyuz acopladas a la EEI.

Estación Espacial Internacional (EEI).

Por su parte, las naves espaciales pueden ser colisionadas por grandes trozos de basura y quedar inutilizadas o destruidas. Algunas evidencias son:

- En julio de 1996, el satélite francés Cerise recibió un impacto y como consecuencia una sección de 4,2 m quedó destruida.

- En el 2002, los paneles solares del telescopio espacial Hubble fueron trasladados de vuelta a la Tierra y se detectó que éstos estaban acribillados por impactos de hasta 8 mm de ancho.

En los últimos años tuvieron lugar dos sucesos que contribuyeron en forma significativa a incrementar la basura espacial: el primero de ellos ocurrió en el 2007 cuando el gobierno chino realizó una destructiva prueba anti-satelital sobre uno de sus propios satélites meteorológicos obsoletos, el otro suceso fue en el 2009 cuando colisionaron en plena órbita los satélites Cosmos 2251 e Iridium 33, un satélite comercial estadounidense de comunicaciones y un satélite militar ruso fuera de servicio.

Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC)

Es el encargado del control de los satélites y de las sondas espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA). Está situado en la Robert-Bosch-Strasse en Darmstadt, Alemania.

Entre otras actividades, observa el espacio con un telescopio situado en las Islas Canarias y un sistema de radar con base en Alemania. El satélite Proba-1 de la ESA también supervisa los desechos microscópicos, al igual que un experimento de la ESA instalado en la EEI.

Esa información permite que el ESOC recomiende la transferencia de un satélite a una órbita más segura. También proporciona una alerta temprana respecto a objetos de gran tamaño que estén a punto de reentrar en la atmósfera.


Centro Europeo de Operaciones Espaciales.

Distribución de la basura

Los residuos que orbitan la Tierra no se encuentran dispersos de modo uniforme, sino que están concentrados principalmente en dos bandas de altitud. Una de éstas es la órbita terrestre baja llamada LEO, por sus siglas en inglés Low Earth Orbit. Comprende la zona situada entre 160 y 2.000 km de altitud y es donde han tenido lugar la mayoría de las misiones espaciales tripuladas, salvo el programa Apolo que llegó a la Luna. En LEO es donde se encuentra también la EEI y el lugar donde orbitan los satélites de reconocimiento fotográfico, los satélites de observación del clima y del medio terrestre. Otro de sus huéspedes es el telescopio espacial Hubble, que orbita a unos 600 km de altura.

El otro sector, con alta densidad de basura, es la órbita geoestacionaria (GEO), situada a algo más de 36.000 km de altura. Aquí se encuentran la gran mayoría de los satélites meteorológicos y los satélites de telecomunicaciones porque en la GEO los objetos tardan 24 horas en dar una vuelta a nuestro planeta.

Si se hace una comparación entre el sector LEO y GEO, resulta que en este último hay más acumulación de basura; el motivo es que cuanto mayor es la altura a la que se encuentra el satélite mayor es el tiempo que tarda el satélite en perder altura y caer a zonas más densas de la atmósfera, donde acaba destruyéndose a causa de la fricción. Por debajo de los 500 km de altura, los satélites duran unos cuantos años sin maniobras de asistencia. Pero si se encuentran a 800 km, entonces la vida media aumenta hasta varias décadas. Por encima de 1.000 km, un satélite puede permanecer tranquilamente varios siglos en el espacio.

La basura que llega a la superficie terrestre…

Para la humanidad también se evidencian riesgos, si bien la mayoría de los escombros se desintegran cuando reingresan a la atmósfera terrestre, los más grandes pueden llegar a la superficie terrestre enteros. Por ejemplo:




- Una pieza de titanio de 70 kg del motor del Delta 2 se estrelló en Arabia Saudí en 2001.

- En el 2007, un vuelo de la aerolínea chilena Lan que viajaba entre Santiago y Nueva Zelanda con 270 pasajeros, reportó haber visto un fragmento de basura espacial que habría pasado a unos 8 km de la aeronave.

- Habitantes cercanos a la frontera de Rusia y Kazajistán encontraron basura espacial y temen que contengan alguna sustancia que dañe su salud.

- En el 2012, 300 kg de chatarra procedentes del satélite de la NASA UARS cayeron en el Pacífico.

Las primeras alertas

Los primeros pronósticos acerca de las consecuencias que podrían traer los restos espaciales fueron enunciados por Donald Kessler, científico estadounidense de la NASA. A finales de la década de 1970, Kessler anunció que si la basura espacial seguía creciendo al mismo ritmo, llegaría un punto en el que la densidad sería tan alta que se producirían colisiones continuamente. Estos choques generarían más fragmentos, por lo que el riesgo de nuevas colisiones sería todavía mayor, y así sucesivamente. La basura espacial crecería de forma exponencial aunque se la dejara de producir. Esta situación, que se evidencia en la actualidad, se la conoce como síndrome de Kessler o cascada de ablación.

Este síndrome se puede ver potenciado por otros factores que contribuyan a la creación de más residuos. Es el caso del abastecimiento que aún necesitan muchos satélites para maniobrar y cambiar de órbita. Cualquier fragmento de chatarra espacial que impacte contra un depósito de combustible puede causar una violenta explosión, provocando una cascada de fragmentos e iniciando una reacción en cadena.

Una posible consecuencia que se pronostica es que una de las bandas de altitud más usadas hoy en día quede inservible y genere problemas en las telecomunicaciones.

Medidas preventivas

Si bien aún no se ha desarrollado una tecnología que permita realizar una limpieza, se están tomando medidas para que esta situación no empeore; entre ellas:

- Estudio y medida de objetos mediante radar, así como mediante telescopios ópticos.

- Intento de reducir el número de objetos que puedan convertirse en basura espacial.

- Establecimiento de acuerdos internacionales.

Según un estudio sobre basura espacial que se presentó en la Sexta Conferencia Europea sobre Desechos Espaciales realizada en Alemania, algunas órbitas satelitales están saturadas de desechos, lo que podría causar unas 20 colisiones en los próximos doscientos años.

Proyectos de limpieza

Ciertas recomendaciones son propuestas para evitar el incremento de residuos; por ejemplo: no apurar el uso de los satélites hasta el punto de que puedan fallar y quedar descontrolados o dirigir los artefactos a las llamadas órbitas cementerio donde no supongan peligro para los equipos activos.

Sin embargo, la solución para prevenir las consecuencias futuras no solo consiste en cumplir con las recomendaciones y en reducir el ritmo de producción de basura espacial, sino también en quitar la basura existente. Al respecto los investigadores se han planteado muchas ideas.

- Red

La Agencia Espacial Japonesa, JAXA, propone retirar la basura espacial utilizando una gigantesca red de varios km cuadrados. La red estaría hecha de un material muy resistente, pero al mismo tiempo muy ligero. Tras varias semanas de pesca, la red se dirigiría hacia la Tierra, donde la fricción con la atmósfera finalizaría con el trabajo.

- Láser

Este método consistiría en disparar un potente láser apuntando a los fragmentos más grandes. La idea no es destruirlos (eso produciría el efecto contrario que se persigue), sino simplemente frenarlos y así reducirles la altitud, lo que aceleraría su reingreso en la atmósfera. Esta tecnología tiene la ventaja de que ya está disponible en la actualidad: países como Estados Unidos y China cuentan con armas antimisiles que se podrían utilizar para este fin.

- CleanSpace One

Se trata de un satélite desarrollado en 2012, en la Escuela Politécnica Federal de Lausana, Suiza, en asociación con la Agencia Espacial Europea. El mismo ya cuenta con fecha de lanzamiento en el 2018.

El método que utilizaría sería un tanto particular ya que atraparía los objetos más grandes con un brazo mecánico y después los arrastraría en descenso hacia la atmósfera, donde la entrada lo desintegraría. Tendrá un peso de 30 kilos y contará con herramientas de propulsión, navegación y sistema de reconocimiento.

Sus promotores junto a la compañía Swiss Space Systems o S3 han cerrado un acuerdo para diseñar un sistema de lanzamiento barato para los CleanSpace One. El método elegido será un doble lanzamiento con un Airbus A300 que elevará un pequeño transbordador no tripulado. Esta segunda nave es capaz de volver a aterrizar por sí sola, y será la encargada de poner en órbita el satélite limpiador.