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Basura espacial: la nube oscura arriba

A principios de este mes, la sonda espacial fallida de Rusia, Phobos-Grunt, se estrelló contra la tierra, probablemente en algún lugar del Océano Pacífico; A pesar de las grandes probabilidades, millones de personas en todo el planeta temen que deletree su destino. En septiembre pasado, surgieron preocupaciones similares sobre dónde aterrizarían los restos de un satélite de investigación de la NASA que caía.

Pero el mayor peligro, dicen los expertos, no es el objeto perdido ocasional que vuelve a entrar en la atmósfera terrestre. Es la enorme nube de tuercas, tornillos, fragmentos de metal, fragmentos de satélite y propulsores de cohetes vacíos que flota invisiblemente sobre nuestro planeta. Después de décadas de exploración espacial, ahora hay más de 500, 000 piezas de desechos artificiales de más de media pulgada de tamaño, detritos que continuarán orbitando durante décadas. Este enjambre de escombros es una amenaza para los vuelos espaciales, los satélites de comunicaciones y prácticamente cualquier otra cosa que queramos hacer en el espacio.

“Es como contaminar un río o el lago Erie. Si está contaminado, no puedes usarlo ”, dice Paul Ceruzzi, curador del Museo Nacional del Aire y el Espacio. “Hay carriles de órbitas en el espacio que se están llenando de escombros, y realmente no puedes usarlos. Si coloca un satélite en ese carril, algunos de los escombros lo golpearán, lo que destruirá el satélite. Si una persona está en un vuelo espacial, la matarían ”.

La nube de escombros espaciales evoca el enorme giro de basura que los científicos han encontrado en el centro del Pacífico, lo suficientemente lejos como para ignorarlo fácilmente, pero un recordatorio inminente de la incapacidad de la humanidad para controlar sus impactos en el medio ambiente. Y, al igual que el parche de basura oceánica, la masa de basura espacial comenzó a acumularse antes de que nadie sospechara de su existencia.

Comenzó en los primeros días de la era espacial, dice Nicholas L. Johnson, científico jefe del Programa de Desechos Orbitales de la NASA. Contrariamente a la creencia popular, solo una pequeña fracción de la basura espacial se originó con los astronautas que simplemente dejan herramientas u otros elementos para flotar en el espacio. "En los años 60 y 70, cuando los operadores terminaban con sus vehículos, ya fueran naves espaciales o cuerpos de cohetes, solían dejar propulsor a bordo", dice. "Ese propulsor fue la fuente principal de explosiones posteriores". A medida que la nave espacial explotó, debido al aumento de la presión con el tiempo o la mezcla accidental de propulsor y oxidante, los dos componentes principales del combustible del cohete, enviaron una gran cantidad de pequeños fragmentos a la órbita. .

La sonda espacial fallida de Rusia, Phobos-Grunt, se estrelló recientemente. (Wikimedia Commons) Después de décadas de exploración espacial, ahora hay más de 500, 000 piezas de desechos artificiales de más de media pulgada de tamaño. (Cortesía de la Oficina del Programa de Desechos Orbitales de la NASA) En septiembre pasado, surgieron preocupaciones sobre dónde aterrizarían los restos de este satélite de investigación de la NASA que caía. (NASA)

Aunque la NASA identificó el problema a principios de la década de 1980 y pudo convencer con éxito a la comunidad espacial internacional de "pasivar", eliminar todo el combustible residual de una nave espacial después de terminar con él, dos eventos recientes han contribuido en gran medida al problema de los desechos espaciales. "El primer evento fue la prueba antisatélite china en enero de 2007", dice Johnson. "Fue una acción deliberada: los chinos enviaron un dispositivo para impactar un viejo satélite meteorológico a muy alta velocidad". El otro evento, en 2009, fue una colisión accidental entre un satélite de comunicaciones propiedad de Estados Unidos y un satélite ruso abandonado. Los dos incidentes combinados crearon unas 5, 000 piezas de escombros catalogados (objetos de más de cuatro pulgadas), casi un tercio del total en órbita.

El Departamento de Defensa calcula diariamente las órbitas individuales de los aproximadamente 16, 000 pedazos de escombros catalogados, mientras que la oficina de Johnson usa telescopios, radares y programas estadísticos para rastrear objetos más pequeños. La mayoría de las piezas están en órbita terrestre baja, a 1, 200 millas de la tierra. La cantidad de tiempo que una sola pieza de escombros permanece en órbita depende de su altitud, entre otros factores: los elementos de órbita baja recogen más resistencia de la atmósfera y descienden más rápidamente, en el lapso de meses o años. Los objetos de mayor altitud pueden permanecer en órbita durante décadas o incluso siglos.

La NASA ha liderado el camino para establecer reglas internacionales que requieren planes de recuperación seguros para todos los satélites lanzados, pero los escombros que ya están en órbita plantean un problema continuo, dice Greg Allen, analista senior de Avascent, un grupo de consultoría aeroespacial. "La cuestión es que puede tener un pequeño accidente, como un pedazo de escombros que golpea un satélite, que podría causar un problema masivo", dice. “Si piensas en algo pequeño que te golpea, como una llave inglesa, en un espacio de órbita terrestre baja, te golpea a 17, 000 millas por hora. Eso es como un misil extremadamente poderoso que te golpea, solo por la energía cinética sola ”. En julio pasado, la tripulación de la Estación Espacial Internacional se vio obligada a refugiarse en cápsulas de evacuación cuando un pedazo de escombros pasó peligrosamente cerca, a 1.100 pies de la estación a 29, 000 millas por hora.

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El Programa de desechos orbitales de la NASA trabaja para minimizar posibles accidentes al anticiparlos. "Hacemos una evaluación para cada satélite operacional, mirando típicamente tres días hacia el futuro, y si creemos que algún otro objeto se acercará a golpearlo, notificaremos al propietario-operador", dice Johnson. "Entonces depende del propietario-operador hacer algo". En promedio, dice, hay una maniobra para evitar colisiones por semana.

Sin embargo, el problema más grande es qué sucederá para desactivar los satélites y otros objetos grandes que no se pueden mover. “Solo alrededor del 5 por ciento de estos objetos grandes son naves espaciales operativas. El otro 95 por ciento son incontrolables ", dice Johnson.

Estas colisiones constantes producen cada vez más piezas de escombros, que luego conducen a aún más colisiones. Como resultado, el número de objetos en órbita podría continuar aumentando incluso si dejamos de producir escombros por completo. En 1978, el científico de la NASA Donald J. Kessler postuló que si la densidad de los objetos en órbita terrestre baja llegara a un punto de inflexión, provocaría una reacción en cadena. Este fenómeno ahora se conoce como el síndrome de Kessler, y un informe publicado por la Academia Nacional de Ciencias en septiembre indica que es posible que ya hayamos pasado el punto de no retorno para la basura espacial.

Esto ha llevado a algunos a considerar un paso drástico: limpiar activamente la órbita de la Tierra. Se ha propuesto una variedad de planes, desde el práctico hasta el aparentemente descabellado, para lograr esta hazaña. "Existe la técnica clásica, en la que simplemente tienes un vehículo, sube, se encuentra con un objeto abandonado y se aferra a él", dice Johnson. "Una vez que lo hayas capturado, lo bajas a una altitud más baja o hasta la atmósfera terrestre". Sin embargo, este enfoque probablemente sería muy costoso, por lo que abundan los esquemas más innovadores. Las sugerencias incluyen láseres terrestres, vehículos de limpieza en órbita no tripulados, redes de malla suspendidas por barreras espaciales inflables, geles adhesivos e incluso "velas" que podrían unirse a pedazos de escombros y aumentar su resistencia lo suficiente como para derribarlos.

Estos planes son actualmente material de ciencia ficción: las tecnologías no están lo suficientemente avanzadas como para capturar pequeñas piezas de basura que se mueven a 17, 000 millas por hora o más. Sin embargo, con tanto en juego, es imperativo que los científicos encuentren una solución. "Algunas órbitas realmente valiosas, como una órbita de satélite meteorológico o una órbita de satélite espía, podrían estar fuera de los límites porque están muy congestionadas", dice Allen. "El espacio es increíblemente valioso, por lo que realmente no queremos perderlo".

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