27/05/2021
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Imagínese conduciendo por una carretera que tiene más automóviles, bicicletas y camionetas rotos alineados en la calle que vehículos en funcionamiento. Esta es la escena que enfrentan nuestros satélites en la órbita terrestre. De hecho, desde el comienzo de la era espacial ha habido más escombros «.basura espacial”, En órbita que los satélites operativos.
Entonces, ¿cómo limpiamos este catástrofe?
En 2002, se dio un camino importante para crear algunas reglas para nuestras carreteras espaciales. La Comité Interinstitucional de Coordinación de Escombros (IADC) publicó las Directrices de mitigación de desechos espaciales, que desde entonces han servido como base para la política espacial, la legislación nacional y las normas técnicas.
Las medidas de mitigación descritas en las directrices establecen cómo los ‘actores espaciales’ deben diseñar, volar y disponer vitalmente de sus misiones para evitar la creación de más desechos. Incluyen ‘pasivación’; garantizar que no quede combustible explosivo a bordo al final de la vida útil de una misión, realizar ‘maniobras para evitar colisiones’ para evitar accidentes en el espacio y el requisito de retirar las naves espaciales de la órbita terrestre baja dentro de los 25 años posteriores al final de sus vidas , entre otros.
Entonces, ¿qué tan bien lo está haciendo la comunidad internacional? Cada año, la ESA publica su Informe de entorno espacial para ofrecer una visión general transparente de las actividades espaciales mundiales, estimar el impacto de estas actividades en el medio ambiente y determinar qué tan bien las medidas internacionales de reducción de desechos están mejorando la sostenibilidad a largo plazo de los vuelos espaciales.
En resumen
- Nuestro comportamiento actual en el espacio es insostenible. Si continuamos como estamos, la cantidad de objetos en órbita dificultará la operación segura en el espacio.
- La cantidad de objetos en el espacio; incluyendo su masa combinada y su área combinada, está aumentando constantemente.
- Las tecnologías de observación mejoradas en las últimas décadas significan que los objetos de escombros más pequeños se pueden rastrear y catalogar de manera confiable. Si bien conocemos cantidades significativas de escombros, no necesariamente podemos rastrear los eventos que los crearon.
- El tipo de objetos lanzados a la órbita terrestre baja está cambiando: en promedio, los satélites son cada vez más pequeños y, a menudo, se lanzan a grandes constelaciones de miles de satélites.
- En promedio, durante las últimas dos décadas, se han producido 12,5 eventos no deliberados que generan escombros cada año.
- La gran mayoría de los cuerpos de cohetes y las misiones a grandes altitudes, en «órbita geoestacionaria», se eliminan de forma sostenible.
- Los comportamientos en la órbita terrestre baja no están cambiando lo suficientemente rápido: más de la mitad de los operadores que vuelan a esta importante altitud no intentan deshacerse de manera sostenible de sus misiones.
Lanzamos más que nunca
En cada medida, la cantidad de escombros en órbita está aumentando, desde la cantidad de objetos lanzados hasta su masa total y el área que ocupan. En los últimos años también ha aparecido una serie de objetos no identificados «UI». Estos objetos no son necesariamente nuevos en el espacio, pero solo recientemente podemos observarlos. Debido al tiempo transcurrido entre su creación y nuestra observación de ellos, es complicado rastrear sus orígenes a un «evento de fragmentación”.
[PL = Payload (the “cargo”: usually one or many satellites that a rocket launches to space); PF = Payload Fragmentation Debris; PD = Payload Debris; PM = Payload Mission Related Object; RB = Rocket Body; RF = Rocket Fragmentation Debris; RD = Rocket Debris; RM = Rocket Mission Related Object; UI = Unidentified.]
Satélites comerciales cohete espacial en órbita terrestre baja
En los últimos dos años, ha habido una enorme aumento en el número de satélites comerciales lanzados al espacio cercano a la Tierra.
Muchos de estos satélites se están lanzando a grandes constelaciones para proporcionar servicios de comunicación en todo el mundo. Si bien aportan grandes beneficios, representan un desafío para la sostenibilidad a largo plazo.
La forma cambiante de las misiones espaciales
Las primeras décadas de vuelos espaciales vieron grandes misiones lanzadas a una órbita cercana a la Tierra, con más de la mitad con un peso de más de 1000 kg.
Hoy en día, estos objetos son una pequeña fracción de las misiones lanzadas al espacio, y la gran mayoría son satélites más pequeños que pesan entre 100 y 1000 kg.
Los operadores espaciales cercanos no están haciendo lo suficiente
En la órbita terrestre baja, algunos objetos «conformes de forma natural» quemarse con seguridad en el ambiente sin intervención. Sin embargo, muchos otros necesitan maniobrar para que estén a salvo desde el suelo.
Más de la mitad de los actores espaciales que operan estas últimas misiones «no conformes» no intentan deshacerse de sus misiones de manera sostenible. Los números están mejorando gradualmente, pero no es lo suficientemente rápido.
Los cohetes ahora están haciendo su trabajo de manera responsable
Una de las historias más positivas en la mitigación de escombros se ha desarrollado en los últimos 20 años, ya que los cuerpos de los cohetes, los objetos más grandes que enviamos al espacio, ahora se eliminan casi todos de manera sostenible en comparación con menos del 20% en el cambio de milenio.
Esto se debe a que ahora más cohetes realizan un «Reentrada controlada» en la atmósfera de la Tierra.
Lejos, los satélites se eliminan de forma responsable
A grandes altitudes, en la órbita geoestacionaria, utilizada principalmente para satélites de comunicación, casi todos los actores espaciales intentan despejar de forma sostenible sus misiones de la órbita, y la gran mayoría lo hace con éxito.
Esta región se ha vuelto altamente comercializada, lo que significa que existen claros incentivos financieros para mantener esta importante región libre de escombros y segura para misiones actuales y futuras.
Nuestro pasado es explosivo
Los millones de fragmentos de escombros en órbita hoy en día son el resultado directo de ‘eventos de fragmentación’ en el pasado. De los aproximadamente 550 eventos conocidos hasta la fecha, los causados por la propulsión han creado la mayor cantidad de desechos espaciales.
La energía que se deja sin desechar a bordo de un satélite o del cuerpo de un cohete puede incitar explosiones. Por esta razón, las pautas internacionales de mitigación de desechos espaciales requieren que los satélites se ‘pasiven’ al final de su misión, por ejemplo, vaciando los tanques de combustible y desconectando las baterías.
Durante las últimas dos décadas, el número promedio de eventos de fragmentación se ha mantenido estable en aproximadamente 12,5 por año. Dependiendo del tipo de evento que se cuente, este número puede ser tan bajo como 0.3 eventos por año; si se tiene en cuenta la vida útil de los escombros creados, y si se excluyen los eventos inexplicables y «sistemáticos» y (cuando se conocía la causa del problema y podría haberse evitado). Esto sugiere que muchos eventos de generación de escombros con un gran impacto ambiental todavía están ocurriendo en parte debido a la reutilización de un diseño con problemas conocidos. Con la acción apropiada, el número de eventos cada año podría reducirse drásticamente.
Nuestro futuro podría estar destrozado
Esta trama muestra objetos de escombros lo suficientemente grandes como para ser rastreados desde el suelo que una misión hipotética encontraría a varias altitudes y de dónde vinieron. Una gran proporción de los objetos de escombros en órbita hoy en día son restos de solo un par de «eventos de fragmentación», a saber, la infame colisión entre los satélites Cosmos-2251 e Iridium 33 en 2009, que creó una enorme nube de escombros, así como varios escombros relacionados con cohetes y la explosión intencional de Fengyun 1C en 2007. En altitudes más bajas, nuestro satélite ficticio se encontraría con frecuencia con satélites y constelaciones más pequeños que necesitan ser coordinados.
Una solución vital es garantizar que los satélites funcionales puedan evitar la colisión con los escombros que se cruzan en su camino. El proceso de ‘desviar’ un satélite fuera del camino de los escombros lleva mucho tiempo pero es vital, y la ESA está trabajando en un sistema automatizado que garantizará que la prevención de colisiones siga siendo práctica a medida que el número de satélites en órbita sigue aumentando rápidamente.
