En 1957 la humanidad logró
alcanzar el espacio y desde entonces ha lanzado miles de naves, satélites y
cohetes que han permitido incrementar nuestra capacidad para conocer el cosmos,
orbitando satélites y estaciones espaciales, lanzando sondas al espacio y
enviando misiones a la Luna y Marte.
Sin embargo, la mayoría de esos
artefactos lanzados no retornan y terminan varados, al menos una parte ellos,
orbitando alrededor de nuestro planeta. Como veremos más adelante, el incremento
exponencial de los lanzamientos espaciales en los últimos años, ha convertido a
los desechos espaciales en una verdadera amenaza para la seguridad de las
misiones espaciales y hasta para los que nos quedamos en la Tierra.
En este artículo analizaremos la
magnitud del problema y lo que la comunidad internacional está haciendo para
remediarlo.
En qué consiste la basura
espacial
Los desechos espaciales están
principalmente compuestos por artefactos creados por los seres humanos que han
terminado su vida útil o han sido deliberadamente abandonados, como naves
espaciales no tripuladas, satélites y etapas de cohetes desacopladas. Pero
también la basura espacial se genera por efecto de la erosión, desintegración o
colisión de otros artefactos, por lo que el fenómeno se extiende por sí mismo
sin necesidad de que haya nuevos lanzamientos, ya que nuevas colisiones entre ellos
generarán más fragmentación de dichos escombros.
Según la Agencia Espacial
Europea, los 5,560 lanzamientos exitosos de cohetes que se han realizado desde
1957, han colocado 9,600 satélites en la órbita terrestre, de los cuales solo
2,300 están funcionando en la actualidad. El resto ha caído a la Tierra o
siguen a la deriva en nuestra órbita. Según la misma fuente, allá arriba
todavía existen más de 34,000 objetos orbitando con más de 10cm de diámetro,
900,000 con un tamaño entre 1-10cm y la impresionante cantidad de 128 millones
de objetos con menos de 1cm[1].
Vanguard 1, el satélite inactivo más antiguo en órbita |
Solo para poner algunos ejemplos, el satélite fuera de operación más antiguo en órbita es el Vanguard 1, lanzado en 1958 e inactivo desde 1964. Se calcula que podría permanecer allí a la deriva por unos 240 años. Igual permanecen en órbita los satélites soviéticos RORSAT (lanzados en los años 70s).
Otro factor productor de desechos
son las explosiones. Tal fue el caso en 2015 de la explosión del satélite DMSP-F13
de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, que generó 149 objetos que se
convirtieron en escombros flotantes. Igual había ocurrido en el 2000 una explosión
de la 2da etapa del cohete Long March 4 CBERS-1, perteneciente a China, y luego
en 2007 igual ocurrió con el cohete ruso BRIZ-M, explosionando en órbita. Ambos
generaron una nube importante de desechos.
Lanzamiento de un misil antisatélite ASM-135 de USA |
Otra acción que ha producido gran cantidad de escombros espaciales es el uso de armas de destrucción de satélites (ASAT por sus siglas en inglés), las cuales han sido probadas exitosamente por Estados Unidos, Rusia/Unión Soviética, China e India, como un nuevo capítulo de la carrera armamentista.
También los lanzamientos que
utilizan cohetes de varias etapas producen desechos espaciales de gran tamaño
que quedan abandonados en la órbita terrestre baja (LEO por sus siglas en
inglés).
Según el boletín correspondiente
a agosto 2020 emitido por la NASA[2],
esta es la composición actual de los artefactos orbitales monitoreados por
ellos:
País/Agencia
Espacial |
Naves/Satélites
en órbita |
Restos
de cohetes y otros escombros |
Total |
China |
411 |
3,721 |
4,132 |
Rusia |
1,542 |
5,357 |
6,899 |
ESA |
92 |
58 |
150 |
Francia |
69 |
508 |
577 |
India |
100 |
125 |
225 |
Japón |
187 |
114 |
301 |
Estados Unidos |
2,399 |
4,897 |
7,296 |
Otros |
1,048 |
126 |
1,174 |
TOTAL |
5,848 |
14,906 |
20,754 |
Fuente: NASA
Orbital Debris Quaterly News (Vol. 24, Issue 3, August 2020)
En el cuadro anterior podemos ver
cuáles países lideran la producción de basura espacial: EEUU (35.15%), Rusia
(33.24%) y China (19.91%). Entre los tres se encuentra casi el 90% de toda la
contaminación espacial actualmente contabilizada.
Cómo perjudican los desechos
espaciales
La basura espacial es realmente
un peligro para los satélites en órbita y las propias naves que se lanzan al
espacio. De hecho, si sigue proliferando esa nube de escombros, podría volverse
intransitable[3].
Orificio producido en el transbordador Endeavour por escombros espaciales |
Las elevadas velocidades que alcanzan estos desechos los convierten en peligrosas balas perdidas capaces de perforar y dañar satélites y partes vitales de las naves. En la medida que se vayan multiplicando de forma descontrolada, harán la exploración espacial más insegura, especialmente para las misiones tripuladas.
De hecho, además de todos los
riesgos que implica para un astronauta salir a dar una caminata espacial para
realizar alguna reparación o manualmente activar algún mecanismo de la nave, el
impacto de un simple tornillo errante a miles de kilómetros por hora podría ser
sencillamente fatal.
Por otro lado, muchos residuos
espaciales pierden altura y caen al suelo sin ser consumidos en su entrada a la
atmósfera. Aunque hasta la fecha no han ocurrido accidentes fatales, se han
logrado registrar varios incidentes que han llegado a herir personas o que han
estado muy cerca de hacerlo. Por ejemplo, en 1969 cinco marineros de un barco
japonés resultaron heridos por la caída de desechos espaciales o la mujer de
Oklahoma que en 1997 fue impactada en un hombro por un objeto de 10cm caído del
cielo que resultó ser basura espacial.
Primeros accidentes
La primera colisión en órbita se
produjo en 2009 cuando a 776 km de altura sobre Siberia chocaron el satélite
estadounidense Iridium-33 y el ruso Kosmos 2251, quedando ambos completamente
destruidos al impactar a una velocidad de 42,120 km por hora. El evento generó
miles de escombros y una batalla legal que aún persiste.
Representación artística de la colisión entre Iridium 33 y Kosmos 2251 Cortesía de Iridium Museum |
Más tarde, en 2013, el satélite ruso BLITS fue golpeado por escombros que se sospechan fueron generados por la prueba ASAT realizada por China en 2007, lo que generó su órbita y velocidad de rotación[4].
Tanto naves tripuladas como no
tripuladas han tenido que maniobrar en varias ocasiones para evitar chocar
contra nubes de escombros espaciales. La primera vez ocurrió en 1991, cuando el
transbordador Discovery tuvo que evadir restos del satélite Kosmos 955. Años
más tarde varios transbordadores más tuvieron algunos incidentes con escombros
espaciales, como ocurrió con el Atlantis (2006) y Endeavour (2007).
Igual se pudo constatar cuando se
trajeron a tierra distintas partes de la Estación Espacial MIR (que operó
durante 13 años) que presentaban en su superficie los efectos de miles de micro
impactos producidos por desechos espaciales[5].
La actual Estación Espacial
Internacional (ISS) cuenta con escudos Whipple que le protege de escombros de
poco tamaño, pero aun así ha tenido que ser maniobrada varias veces para evitar
colisiones con objetos más grandes. Hasta el 2014 se habían contabilizado 16 de
esas maniobras. Se recuerda un evento ocurrido en 2009 en el que los
tripulantes de la ISS tuvieron que refugiarse en la nave Soyuz al recibir muy
tardíamente la alerta de aproximación de escombros[6].
Esfuerzos internacionales para
enfrentar la basura espacial
Actualmente no existe ningún
tratado internacional que aborde el tema de la basura espacial, sigue siendo
una tarea pendiente. Sin embargo, se han tomado diversas medidas de forma
voluntaria o unilateral.
Una de ellas fue la creación del
Comité Interagencial de Coordinación de Desechos Espaciales (IADC por sus
siglas en inglés), fundada en 1993 para coordinar esfuerzos en este sentido. En
la misma participan 13 agencias espaciales gubernamentales, entre las cuales
están la agencia estadounidense (NASA), rusa (ROSCOSMOS), europea (ESA),
japonesa (JAXA), hindú (ISRO) y china (CNSA).
Otra medida que se ha tomado es
la intensificación de distintos mecanismos de seguimiento y rastreo de los
escombros espaciales. La NASA ha desarrollado el Orbital Debris Program Office
y se han establecido diversas redes de observación, entre ellas la
correspondiente a la ESA. Estos observatorios tratan de generar alertas con
suficiente anticipación para que la ISS y otros satélites puedan realizar a
tiempo maniobras de evasión.
Distintos gobiernos han emitido
normas para mitigar la basura espacial, tales como la “pasivación” de las
etapas superiores de los cohetes y de los satélites al terminar su vida útil,
lo que significa que al cumplir su misión se descarten los contenedores de
energía para evitar eventuales explosiones que aumenten la cantidad de
escombros. Igualmente, se está impulsando que los artefactos espaciales
incluyan la característica de “desorbitación automática”, para que salgan por
sí mismos de órbita y sean consumidos al entrar a la atmósfera.
Otra alternativa propuesta es la
movilización de los satélites y otros objetos fuera de servicio a una “órbita
cementerio”, ubicada por encima de la órbita geoestacionaria, en la cual hay
mucho menos riesgos para la exploración espacial y para el buen funcionamiento
de satélites y estaciones espaciales. Sin embargo, este método implica el
consumo de mucho combustible por las grandes distancias que tienen que recorrer.
Fuente: ESA
Hay varios proyectos en curso
para eliminar desechos espaciales, utilizando ganchos, harpones, redes o
tentáculos robóticos. Uno de ellos es el llamado e.Deorbit, financiado por la
ESA, el cual se espera sea lanzado en 2023. También son resaltables las
iniciativas RemoveDEBRIS, ClearSpace One, entre otras.
Lo que queda claro es que el
avance sostenido de la carrera espacial ha generado a su vez desechos que están
empezando a amenazar ese mismo avance. Un dilema parecido al que sucede con las
ciudades a nivel mundial con el aumento desenfrenado de la contaminación.
Se hace imperativo que se tomen
medidas en el corto, mediano y largo plazo para que la exploración espacial sea
sostenible y que los mismos desechos que estamos hoy produciendo no nos cierren
mañana el acceso al espacio. Y por supuesto, que los costos acarreados por
dicha limpieza sean asumidos principalmente por quienes más basura han
generado. Es lo más justo.
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