ESA – Cuando ocurre un desastre de escombros

De vez en cuando, ocurre un evento en la órbita de la Tierra que genera grandes cantidades de nuevos basura espacial. Las explosiones accidentales causadas por el combustible sobrante a bordo de satélites y cohetes han creado la mayor cantidad de objetos de escombros, pero en segundo lugar están los eventos de ruptura deliberada.

Unos 36 000 objetos más grandes que una pelota de tenis están orbitando la Tierra, y solo el 13% de ellos están controlados activamente. El resto comprende desechos espaciales, el resultado directo de ‘eventos de fragmentación‘de los cuales se sabe que aproximadamente 630 han ocurrido hasta la fecha.

Basado en observaciones de objetos más grandes junto con modelos estadísticos (para aquellos objetos demasiado pequeños para ser observados con telescopios en la Tierra), Estimaciones de la ESA que hay en órbita hoy:

• 36500 objetos de más de 10 cm de tamaño
• 1000000 de objetos de 1 cm a 10 cm
• 330 millones de objetos de 1 mm a 1 cm

Después de cada nuevo evento de fragmentación, la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA comienza su análisis. ¿Qué sucedió? ¿Cómo influirá esto en el entorno de los escombros, ahora y en el futuro? ¿Cuál ha sido el cambio en el riesgo de colisión para los satélites activos y las naves espaciales en órbita? ¿Qué altitudes y órbitas son las más afectadas?

Nuevos objetos rastreados

Hasta ahora, en 2021, se han agregado unos 2467 nuevos objetos lo suficientemente grandes como para ser rastreados a los catálogos mundiales de objetos orbitales, de los cuales 1493 son satélites nuevos y el resto son escombros. Mientras se agregan nuevos objetos, otros son arrastrados a la Tierra por la atmósfera donde se queman de manera segura, lo que resulta en un aumento neto de al menos 1387 objetos rastreables entre 2020 y 2021.

Además, esta semana se agregaron aproximadamente 1500 nuevos objetos, un aumento de alrededor del 5% con respecto a la población total.

Debido a que los objetos de escombros viajan a altas velocidades, una colisión con un fragmento de tan solo 1 cm de diámetro puede generar la misma cantidad de energía destructiva que un automóvil pequeño que se estrella a 40 km / h.

Si bien las partículas de escombros más pequeñas, de tamaño submilimétrico, solo pueden degradar el funcionamiento de un satélite en el momento del impacto, las piezas ‘más grandes’, en el rango de centímetros, pueden provocar una destrucción completa.

La atmósfera de la Tierra puede hacer que los objetos orbitales vuelvan a penetrar con el tiempo y se quemen. Cuanto mayor sea la altitud orbital, más delgada será la atmósfera, por lo que los objetos más largos permanecerán naturalmente en el espacio. En altitudes superiores a 600 km, el «tiempo de residencia» natural en el espacio para tales objetos suele ser de más de 25 años.

Las misiones de observación de la Tierra de la ESA, que orbitan en esta región, han tenido que realizar dos ‘maniobras para evitar colisiones’ en promedio por año, para esquivar los escombros que se aproximan.

Reevaluación del riesgo

Después de eventos de fragmentación, como uno que ocurrió esta semana, se debe reevaluar el riesgo para las misiones.

«Este gran evento de fragmentación no solo duplicará con creces las necesidades de prevención de colisiones a largo plazo para misiones en órbitas con altitudes similares, sino que además aumentará significativamente la probabilidad de posibles colisiones que terminen la misión en altitudes más bajas», dice Holger Krag, Jefe de ESA Seguridad espacial Programa.

Cooperación internacional

Los desechos espaciales son monitoreados constantemente por la red de observación espacial de EE. UU., Y los expertos en desechos espaciales de la ESA utilizan estos y otros datos de monitoreo para mejorar y actualizar modelos para comprender mejor el entorno de desechos en evolución.

Al realizar análisis de riesgo de colisión diarios y crear modelos que predicen la posición futura y la densidad de los objetos de escombros a varias altitudes, el equipo puede asesorar a los operadores de satélites sobre la mejor manera de mantener seguras sus misiones.

Mantener seguras las carreteras espaciales

los Naciones Unidas ha establecido directrices para reducir la creciente cantidad de desechos espaciales en órbita. Los expertos de la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA contribuido a estas pautas y asesorar de forma rutinaria sobre cómo implementarlos para las misiones de la ESA.

Además, como parte de las actividades de seguridad y protección espaciales de la Agencia, la ESA está trabajando para mantener el entorno orbital vital desde el punto de vista comercial y científico de la Tierra tan libre de desechos como sea posible y para ser pionera en enfoque ecológico a las actividades espaciales.

La ESA es la primera agencia espacial en adoptar el ambicioso objetivo de invertir la contribución de Europa a los desechos espaciales para 2030, abordando sin rodeos el problema de los desechos espaciales mediante el avance de la tecnología necesaria para mantener un entorno espacial pulcro. La ESA ha iniciado la primera misión activa de eliminación de escombros que se lanzará en 2025 para demostrar la capacidad de eliminar escombros de una órbita a 700 km.

Pero a medida que se acerca la era del ‘Nuevo Espacio’ y comienzan a lanzarse grandes constelaciones que comprenden miles de satélites, es necesario hacer mucho más para garantizar que el entorno espacial de la Tierra se utilice de manera sostenible para las generaciones futuras.

La ESA acelera la protección de nuestra inversión espacial

La situación actual exige nueva tecnología que permita a los reguladores considerar una implementación sistemática de políticas de cero desechos. Es necesario forjar una nueva capacidad comercial europea que proporcione servicios en órbita, como reabastecimiento de combustible, reacondicionamiento y prolongación de la vida útil de las misiones existentes. Esto conducirá a una «economía circular» en el espacio.

Para garantizar un entrada seguro al espacio, se debe disponer de información de posición de alta precisión sobre todos los objetos orbitales y se debe implementar la coordinación automatizada entre los operadores de naves espaciales. Se requerirá tecnología novedosa para estos ambiciosos pasos, que se proponen como parte de la nueva Acelerador ‘Proteger’, uno de los tres que se están definiendo actualmente para ayudar a dar forma al futuro de Europa en el espacio.

La tecnología espacial, y la multitud de aplicaciones que se derivan de ella, es vital para la economía europea. Garantizar la seguridad de nuestra infraestructura e inversiones espaciales y, por tanto, el uso independiente del espacio en Europa, es vital para salvaguardar las empresas, las economías y, en última instancia, nuestro modo de vida.