Basura espacial, peligro inminente

Por Hermes Lavallén

La creciente cantidad de escombros que orbitan la Tierra podría limitar potencialmente nuestro acceso al espacio, lo que afectaría no solo los esfuerzos de exploración, sino también los aspectos rutinarios de nuestra vida en la Tierra.

Aunque los satélites artificiales no suelen considerarse recursos naturales, las órbitas cada vez más pobladas que utilizan mucho sí lo son. Las órbitas alrededor de la Tierra nos brindan puntos de vista invaluables para desplegar naves espaciales que nos permiten estudiar nuestro planeta y el resto del universo. También nos permiten configurar redes de telecomunicaciones globales y sistemas de navegación por satélite que se utilizan para una amplia variedad de cosas, desde la gestión del tráfico aéreo global hasta la solicitud de un taxi. Las órbitas terrestres bajas también son esenciales para las misiones de exploración espacial tripuladas, incluso cuando el destino final de la misión se encuentra más lejos. Los desechos espaciales ponen en peligro las operaciones espaciales y podrían limitar potencialmente nuestro acceso al espacio si no se abordan.

Hoy en día hay casi 22.000 objetos artificiales en órbita terrestre, incluidas 6.444 naves espaciales (activas y extintas). Sin embargo, estas estadísticas incluyen solo los objetos lo suficientemente grandes como para ser rastreados. Se estima que orbitan alrededor de la Tierra más de 128 millones de fragmentos de escombros de menos de 1 cm (0,4 pulgadas), alrededor de 900.000 fragmentos de escombros de 1 a 10 cm y alrededor de 34.000 fragmentos de más de 10 cm (3,9 pulgadas) en órbita alrededor de la Tierra.

¿Qué es el síndrome de Kessler?

A lo largo de los años, los cohetes gastados, los satélites y otra basura espacial se han acumulado en órbita aumentando la probabilidad de colisión con otros desechos. Desafortunadamente, las colisiones crean más escombros, creando una reacción en cadena descontrolada de colisiones y más escombros. Este fenómeno se conoce como síndrome de Kessler en honor al hombre que propuso por primera vez el problema, Donald Kessler, o cascada de colisiones.

Esta cascada de colisiones llamó la atención de la NASA por primera vez en la década de 1970 cuando los cohetes Delta abandonados que quedaron en órbita comenzaron a explotar, creando nubes de metralla. Kessler demostró que una vez que la cantidad de escombros en una órbita en particular alcanza la masa crítica, comienza la cascada de colisiones incluso si no se lanzan objetos adicionales a la órbita. Una vez que comienza la cascada de colisiones, el riesgo para los satélites y las naves espaciales aumenta hasta que la órbita ya no es utilizable.

Foto: Donald Kessler en la Conferencia Europea sobre Desechos Espaciales en la ESA en Darmstadt, Alemania, el 18 de abril de 2017.

Kessler propuso que se necesitarían de 30 a 40 años para alcanzar dicho umbral y, hoy en día, algunos expertos creen que ya estamos en una masa crítica en la órbita terrestre baja de aproximadamente 560 a 620 millas (900 a 1000 kilómetros).

Donald J. Kessler, nació en 1940 y creció en Texas, EE.UU.  Sirvió en el Ejército de los Estados Unidos en el Comando de Defensa Aérea. Asistió a la Universidad de Houston a partir de 1962 y estudió física. Comenzó a trabajar en la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) antes de graduarse de la universidad.

Kessler fue controlador de vuelo de Skylab, la estación espacial estadounidense lanzada por la NASA el 11 de noviembre de 1973.

Trabajó en el Centro Espacial Johnson en Houston, Texas, como parte de la Oficina del Proyecto de Efectos Ambientales de la NASA. Mientras estuvo allí, desarrolló lo que ahora se conoce como el síndrome de Kessler.

Kessler se retiró de la NASA en 1996 y ha mantenido un sitio web con sus publicaciones e información de contacto. Actualmente vive en Asheville, Carolina del Norte. Sigue activo en el campo de los desechos orbitales.

En una escena de la película Gravity estrenada en el 2013, se puede ver representada la reacción en cadena descontrolada de colisiones que postuló Kessler.

En el sitio web Stuff in Space se pueden observar todos los restos de chatarra espacial que orbitan al rededor la Tierra. Su inventor es James Yoder, un estudiante estadounidense de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos.

El mapa es una recreación 3D del globo terráqueo con varios puntos que se van moviendo y desplazando. Estos puntos son todos los objetos que rodean al planeta, visualizados usando tecnología WebGL.

Los puntos están clasificados con colores: Rojo son satélites, azul cuerpo de cohetes y gris escombros.

• Satélite
• Cuerpo de cohetes
• Escombros

Al hacer clic sobre alguno de los objetos, la web ofrece más información, como el nombre acordado por la comunidad científica internacional para el artefacto seleccionado, la altitud, la inclinación con la que orbita y la velocidad a la que lo hace.

Limpieza

Una tecnología para los fragmentos más grandes es un láser en tierra de millones de megavatios de potencia que se podría utilizar para apuntar a los fragmentos. Cuando la luz láser golpea un fragmento, un lado del fragmento se vaporizaría, creando un empuje que cambiaría la excentricidad de la órbita de los restos del fragmento hasta que volviera a entrar nuevamente en la Tierra y así ser destruido, pero ésta es solo una hipótesis.

Para los fragmentos muy pequeños, aún no se conoce ninguna tecnología que pueda recoger y ocuparse de los muchos existentes en diferentes planos orbitales.

Europa lidera la primera misión de limpieza de basura espacial

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha firmado un contrato por 86 millones de euros para la adquisición del servicio de lo que supone la primera misión de limpieza de basura espacial. El acuerdo se ha llevado a cabo con la empresa emergente ClearSpace. La start-up lidera un equipo industrial que desarrollará la misión ClearSpace-1 para retirar un objeto desprendido de un cohete propiedad de la agencia espacial de la órbita baja terrestre. La primera misión para eliminar escombros se proyecta para el año 2025.