De los muchos escenarios distópicos que pueden imaginarse y que han sido retratados en la ciencia ficción, una lluvia de chatarra a escala mundial no se había considerado hasta hace muy poco como algo verdaderamente posible. Lo cierto es que es algo que lleva sucediendo desde hace años y lo que se avecina puede ser mucho peor.
En 2015 pastores de la población de Calasparra, provincia de Murcia, hallaron en el campo esferas metálicas huecas recubiertas de fibra de carbono. Se cree que estos artefactos podrían ser restos de depósitos de combustible de algún cohete [1].
En noviembre del año pasado la Federación Rusa lanzó un misil contra el satélite soviético Kosmos 1408 [2] lanzado en 1982 causando con ello un enjambre de escombros en órbita que pasa cada hora y media por la órbita de la Estación Espacial Internacional y la Estación Espacial China. Si bien la destrucción de satélites mediante proyectiles puede parecer descabellada según la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior (UNOOSA por sus siglas en inglés) nada menos que el 23.77% de los eventos de fragmentación en el espacio son intencionados [3] siendo esta la segunda causa después de las explosiones accidentales en depósitos de combustible que suponen el 39.52% de los eventos. De los 630 eventos de fragmentación conocidos los causados por propulsores son no solo los que han generado la mayor cantidad de basura si no también los más peligrosos ya que el combustible o energía residual de satélites y cohetes puede provocar explosiones.
Las colisiones entre objetos conocidos suponen el 9.01% de los eventos de fragmentación. Hace tan solo unos días el gobierno de China presentó una queja formal ante la ONU [4] ya que en el mes de julio del año pasado la Estación Espacial China se vio obligada a realizar maniobras evasivas para no colisionar con 2 satélites de Starlink, una de las grandes constelaciones de satélites que están siendo puestas en órbita en la actualidad por la compañía de Elon Musk entre otras. El incidente puso en peligro la vida de los 3 taikonautas que ocupaban la estación espacial en ese momento.
No fue la primera vez que los satélites de Starlink estuvieron a punto de provocar un desastre por una colisión. En 2019 la Agencia Espacial Europea (ESA) realizó la primera maniobra de evasión espacial de un satélite para evitar la colisión con uno de los componentes de Starlink [5].
Con el objetivo de calcular la probabilidad de colisión entre una nave espacial y satélites u otros objetos artificiales en órbita, la ESA recibe información de manera sistemática por parte del decimoctavo escuadrón espacial de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos, que se encargan de monitorear todos los objetos que orbitan la Tierra. En septiembre de 2019 los datos que recibieron sugerían un encuentro entre el satélite Aeolus de la ESA, destinado a medir los vientos a escala global en el planeta, y Starlink-44. La alarma había llegado unos días antes, durante el mes de agosto. Conforme los días pasaban la probabilidad de colisión fue en aumento y el miércoles 28 de agosto el equipo de la ESA decidió contactar a Starlink para discutir las opciones. En menos de un día Starlink respondió a la ESA que no tenían ningún plan para salvar la situación. Al día siguiente el satélite Aeolus alcanzó por primera vez el límite de distancia establecido por la ESA para llevar a cabo maniobras con el objetivo de evitar una colisión. Conforme transcurría la semana la probabilidad de colisión fue en aumento hasta llegar a superar en 10 veces el límite. Finalmente, el domingo la ESA decidió implementar la maniobra de evasión que llevaría al Aeolus a 350 km por encima de su órbita asegurando su paso sin colisión. En la mañana del lunes los propulsores del Aeolus se encendieron en 3 ocasiones a media órbita antes de la potencial colisión. Una media hora después del momento previsto para la potencial colisión el Aeolus emitió la señal de contacto esperada indicando que estaba a salvo. Sin duda, en el centro de control de la misión localizado en Alemania, debieron tener los nervios a flor de piel durante esos momentos tan críticos.
Desde finales de los años 50 se han lanzado más de 9000 satélites al espacio de los cuales 7000 han dejado de funcionar convirtiéndose en basura espacial. Millones de fragmentos orbitan hoy el espacio circundante como consecuencia de eventos de fragmentación ocurridos en el pasado y solo el 13% están controlados [3]. Las estimaciones de la ESA de fragmentos en órbita en la actualidad son:
- 36 500 objetos de más de 10 cm de tamaño (similar a una pelota de tenis)
- 1 millón de objetos de 1-10 cm
- 330 millones objetos de 1 mm a 1 cm
Aunque pueda parecer que la basura espacial con tamaños de 1 cm sea inofensiva no hay que olvidar que estos fragmentos son proyectiles que se mueven a velocidades de decenas de km/s y pueden destruir satélites y provocar la fragmentación sucesiva de otros objetos orbitando. Quien haya visto la película Gravity recordará el efecto desastroso de la interacción entre escombros que se descomponen en trozos más pequeños al colisionar entre sí. Esa reacción en cadena produce lo que se conoce como el síndrome de Kessler, dejando las órbitas completamente inutilizadas.
En la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de la Universidad Politécnica de Madrid el proyecto dirigido por Claudio Bombardelli trata de evitar que ocurran estas catástrofes investigando un sistema para deorbitar objetos mediante un chorro de iones enviado desde una nave pastor [6].
En los próximos años las constelaciones de satélites que se prevé serán lanzadas aumentarán considerablemente el número de objetos en órbita lo que podría constituir un verdadero riesgo para la seguridad y sostenibilidad del entorno espacial. De hecho, dado el número de satélites en el futuro será imposible realizar de manera manual una maniobra para evitar colisiones espaciales, por esto la ESA trabaja ya en sistemas automáticos basados en inteligencia artificial que puedan predecir colisiones con la suficiente antelación para maniobrar a tiempo.
Actualmente la ESA se ve obligada a realizar con cada una de sus naves espaciales que orbitan la Tierra en promedio 2 maniobras anticolisión al año [7]. Cada maniobra tiene un coste asociado: en horas de monitoreo de los cielos calculando riesgos de colisión y planificación de las maniobras, en fuel invertido en los movimientos de maniobra (con la consiguiente reducción de la vida de los satélites), y en tiempo perdido de los instrumentos científicos que dejan de tomar datos durante la maniobra. Por tanto, lo ideal sería no tener que recurrir a esas maniobras.
Los riesgos que enfrenta el ser humano debido a fenómenos catastróficos cósmicos son diversos (y de eso hablaremos en otra ocasión), sin embargo, aquellos originados por la propia acción irresponsable del hombre probablemente sean aún mayores.
En este, como en otros muchos aspectos relativos a la industria aeroespacial, se hace necesaria una mayor regulación y una colaboración público-privada para asegurar la seguridad y sostenibilidad de la explotación del entorno espacial terrestre.
Referencias:
[1] https://elpais.com/politica/2015/11/05/actualidad/1446714068_969077.html
[2] https://danielmarin.naukas.com/2021/11/17/rusia-destruye-el-satelite-kosmos-1408-en-una-prueba-asat/
[3] https://www.esa.int/Safety_Security/Space_Debris/When_debris_disaster_strikes
[4] https://www.youtube.com/watch?v=w764UxlbAlg
[5] https://www.esa.int/Safety_Security/ESA_spacecraft_dodges_large_constellation
[6] https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.51832
[7] https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2021/02/The_cost_of_avoiding_collision
Más info:
Representación 3D de los satélites en órbita alrededor de la Tierra.
