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Alrededor de la Tierra se arma un basurero cósmico

  • Alrededor de la Tierra se arma un basurero cósmico
Helena Cortés Gómez | Publicado el 19 de julio de 2019
Infografía
Alrededor de la Tierra se arma un basurero cósmico
22.300

número de escombros seguidos por las redes de vigilancia espacial.

500

número estimado de rupturas, colisiones o eventos que resultan en la fragmentación.

En definitiva

El hacinamiento espacial causado por el hombre llama la atención. Ya hay investigadores trabajando en soluciones que podrían evitar que el atasco de tráfico alcance una masa crítica.

Tal vez envidiosos de Saturno, los terrícolas han ido creando anillos compuestos de objetos que miden milímetros como un tornillo hasta kilómetros como un estadio, que al igual que una bala viajan alrededor del globo desde 1957, el año del despegue del cohete que lanzó a la nave Sputnik, por primera vez, a órbita baja.

La exploración espacial ha sido una de las más grandes aventuras humanas que en poco tiempo ha presentado una ironía: podría frenarse a medida que se realiza por la basura alrededor de la Tierra. Los restos no deseados de la Era Espacial, que solo ha durado 60 años (ver desechos espaciales en números), causan problemas cada vez mayores.

Llevar algo al espacio es muy difícil, para ello se necesitan grandes velocidades hacia arriba que ayuden a dejar la atmósfera y luego de costado para lograr una órbita alrededor de la Tierra. Al enviar cohetes al espacio y debido a la violenta separación de sus piezas para desplegar los satélites, fragmentos de las desintegraciones del ascenso al espacio quedan siendo impulsadas por la gravedad y creando una colección de arandelas y abrazaderas que se tornan peligrosas a corto y largo plazo. Hay otros más grandes, como las naves en desuso (ver ayuda).

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El problema es que quedan girando alrededor del planeta a unos 8 kilómetros por segundo (30.000 km por hora) y debido a que cada vez se lanzan más objetos al espacio, van en aumento.

Expertos mundiales en el tema como el ingeniero aeroespacial estadounidense y doctor en astrodinámica asociado a la Universidad de Texas, y quien trabajó en Nasa por siete años, Moriba Jah, piensan que incluso en unas pocas décadas, la humanidad ya no podrá abandonar la Tierra, porque todas las naves espaciales corren el riesgo de ser acribilladas con la metralla de las nubes de basura cósmicas que vuelan rápidamente.

Incluso la infraestructura espacial humana que se ha trasladado allí podría estar en riesgo de colisionar amenazando algunas de las actividades humanas contemporáneas desde transacciones bancarias hasta la visualización de la Copa América, advierte Juan Francisco Puerta Ibarra, colaborador del pregrado en Astronomía de la Universidad de Antioquia e investigador de la Universidad de Southampton en sistemas de ingeniería espacial.

Si solo un pedazo del tamaño de una canica le pegara a uno de los 2.062 satélites en funcionamiento se destruiría inmediatamente debido a la velocidad del impacto.

A menudo invisibles, ambientalistas espaciales como Jah aseguran que de encontrarse con un satélite activo, podrían desarrollar el poder explosivo de una granada. Las colisiones suceden a un aproximado de 56.000 kilómetros por hora. Una encuentro de tal magnitud no solo destruiría el satélite, sino que crearía nuevos y peligrosos misiles, agrega Puerta.

Satélites de comunicaciones, GPS y navegación, recolección de datos sobre el clima, la búsqueda de asteroides y todo tipo de descubrimientos científicos (dispositivos de imagen térmica y láser ranger) serían cosas que la humanidad extrañaría si de repente desaparecieran.

Cuánta basura hay

Las agencias espaciales europeas, rusas y estadounidenses tienen informes en los que las cifras de escombros espaciales varían, pero en promedio se sabe que hay unos 3.000 satélites que no funcionan, 34.000 objetos más grandes que un monitor y hasta 100 millones de partes que no pueden rastrearse (ver Desechos espaciales en números) y que cruzan sus órbitas varias veces al día.

Desde la superficie de la Tierra, expertos (Ver Entrevista) utilizan potentes sistemas de radar para objetos en órbita que miden más de diez centímetros. Las partículas más pequeñas se pueden visualizar con láseres potentes. En la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés) pronto habrá un sensor, para anticipar accidentes potenciales como el que se vio en la película Gravity (2013) en el que Sandra Bullock y George Clooney se vieron en medio de una nube catastrófica de desechos espaciales al salir a reparar el transborador espacial Explorer.

De hecho en el laboratorio real que tienen los humanos a 400 kilómetros del suelo, hay un protocolo para expulsarse de la nave en el caso de que un objeto se aproxime poniendo a los astronautas de varias nacionalidades que viven allí en peligro. A esta estación le han pasado cerca, dice Puerta, y además ya ha habido dos o tres colisiones en órbita geoestacionaria.

En enero de 2007, los chinos lanzaron más de 1.600 piezas de escombros a la atmósfera cuando destruyeron uno de sus satélites con un misil. El impacto envió los escombros a órbitas muy diferentes a las del satélite original, creando, en palabras de Puerta, “más de 4.000 residuos y muchos más no medibles con observación desde la Tierra”.

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Ya en 1978, Donald Kessler, empleado de la Nasa, había advertido sobre un efecto de bola de nieve: las colisiones aumentarían el número de partículas de basura espacial, hasta que una nube casi impenetrable emerja alrededor del planeta. Desde entonces, los expertos han estado hablando sobre el síndrome de Kessler.

Una colisión en cascada

Al igual que Wall-E cuando persiguió a EVA pegado del cohete que se la llevaba de la Tierra abandonada, algunos investigadores dicen que la humanidad podría estar cruzando una barrera de no retorno y poner satélites en órbita pronto sería imposible.

Se supone que los impactos de desechos de más de 10 cm causan rupturas catastróficas, lo que provoca el desencadenamiento de un proceso de colisión en cascada: el síndrome de Kessler. Las colisiones con desechos de más de 1 cm deshabilitarían una nave espacial operativa y podrían causar la explosión de una nave espacial o un cuerpo de cohete fuera de servicio. Los impactos por escombros de tamaño milimétrico pueden causar daños locales o deshabilitar un subsistema de una nave espacial operativa.

Hace cerca de un año, cuenta Puerta, un satélite de Indonesia presentó fallas dejando sin transferencias bancarias a sus ciudadanos por casi dos días; no había conectividad. Los peligros para la infraestructura espacial podrían devolver a la humanidad a 1970.

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Reducir, reciclar, reutilizar

La contaminación del espacio exterior se acerca rápidamente a un punto de crisis. Evitar que las órbitas se vuelvan inutilizables requerirá los mismos enfoques que se han estado usando en la Tierra, como reusarlos o destruirlos.

Reducir la cantidad de satélites será complicado. Más de 390 objetos fueron lanzados en órbita en 2018, y es probable que el número siga aumentando. SpaceX, de Elon Musk, recibió recientemente permiso para una constelación de 12.000 satélites en órbita para proporcionar cobertura de Internet. Esto preocupa a los investigadores.

Sin embargo, podría ser un momento adecuado para limpiar la basura espacial. Hay un par de propuestas avezadas, pero también serias, de cómo hacerlo. Una de ellas es la propuesta de la Agencia Espacial Europea: usar un telescopio láser para desviarlos a la atmósfera de la Tierra y que se desintegren por rozamiento. La de Jah es medirlos primero para reglamentar su salida.

Lo más importante para la cuidadanía, dijo Jah en llamada telefónica desde Texas, es ser conscientes de que está sucediendo. De lo contrario no solo está en riesgo la economía y la vida contemporánea con sus comodidades, sino los sueños de una base lunar y viajes a Marte se podrían retrasar por siglos.

Aunque Colombia no tiene una agencia espacial y aún en el mundo no hay un acuerdo sobre quién es el responsable de esta situación, sí hay una gran cantidad de talento que busca entender problemas como este, dice el ingeniero aeroespacial colombiano de la Universidad de Kansas, César Ocampo.

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Investigadores de la Universidad de Antioquia, por ejemplo, vienen avanzando en un modelo computacional para hacer prospectiva de los impactos que podrían generar los residuos de las actividades espaciales de los próximos años. Esta colaboración entre los programas de Ingeniería Aeroespacial y Astronomía usa incluso información de las agencias ambientales como la IPCC, que es la que controla el análisis de cambio climático y modelos ambientales. Una perspectiva diferente.

Las necesidades de telecomunicaciones del mundo dependen de la infraestructura satelital que se ha colocado en órbita, pero poco se está haciendo para protegerla. Eso dicen los ambientalistas del espacio.

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“Necesitamos limpiar nuestros desechos espaciales”

Entrevista con Moriba Jah, ingeniero aeroespacial norteamericano asociado a la Universidad de Texas y quien estudia y predice el movimiento de los objetos en el espacio.

¿Qué es la basura espacial?

“Básicamente desde la era Sputnik –el primer satélite enviado a órbita–, hemos estado lanzando satélites en el espacio y la mayoría de lo que lanzamos jamás se devuelve. Una vez que estos dejan de funcionar se vuelven basura espacial y la mayoría estarán orbitando al planeta casi de manera infinita. De vez en cuando dos de estos satélites impactarán, habrá una colisión entre al menos dos objetos y se crearán más pedazos de objetos espaciales y estos pedazos o fragmentos se añadirán a esa población de chatarra espacial. Los cohetes que usamos para mandar cosas, la gran mayoría no se devuelven tampoco, entonces la parte superior del cohete donde se encuentra el satélite también sigue en órbita. El catálogo más completo que existe públicamente es el del departamento de defensa de EE. UU. que comprende casi 20.000 objetos únicos en el espacio y las dimensiones empiezan desde los 10 centímetros de diámetro hasta objetos del tamaño de un autobus, y de esos 20.000 solo 2.000 están activos, pero hay muchas compañías en este momento como Space X con sus satélites Starlink –con los que pretenden disponer de un internet global– y Airbus con One web que quieren añadir al menos 10.000 satélites activos más a la parte baja de órbita de la Tierra, entre 500 a 800 kilómetros de altura en la superficie”.

¿Iniciativas como las de Musk (la de 12.000 satélites) tiene preocupados a los ambientalistas del espacio?

“Esto implica más tráfico espacial y hoy en día no hay normas de comportamiento que todos los actores espaciales del mundo hayan acordado. Es preocupante que uno tenga autopistas espaciales y no exista un estándar en cómo manejarlas”.

¿La basura espacial es un asunto manejable?

“Para que la situación sea manejable tiene que ser conocida y para ser conocida debe ser medida, entonces el trabajo que estoy haciendo con AstriaGraph, por ejemplo, es tratar de proveer esa base. Vamos a medir todo lo posible con respecto a lo que esté en el espacio. De esas mediciones podemos inferir cosas, eventos, comportamientos de objetos en el espacio, para generar reglamentos, jurisdicción, es decir, abrir campo a la ley espacial, pero sin saber no se llega hasta allí”.

¿Qué solución plantea usted?

“No existe un intercambio global de datos e información acerca de lo que ocurre en el espacio, así que estoy intentando crear el primer sistema de crowdsourcing de información independiente de todas partes del mundo que se pueda agregar en una plataforma que permita visualizar opiniones en un sitio central y muy accesible por cualquier persona en el mundo”.

Contexto de la Noticia

Desechos espaciales en números

Lanzamientos de cohetes desde 1957 (excluyendo fallas) alrededor de 5450

Número de satélites que estos cohetes han lanzado alrededor de 8.950

Satélites espaciales actuales alrededor de 5.000

Satélites que aún funcionan 1.950

Objetos mayores de 10 cm. 34.000

Objetos entre 1 y 10 cm. 900.000

Objetos entre 1 y 10 mm. 128.000.000

Masa total de desechos espaciales 8.400 toneladas

Agencia Espacial Europea (ESA)

Helena Cortés Gómez

Periodista, científica frustrada, errante y enamorada de los perros. Eterna aprendiz.

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Entrevista

“Necesitamos limpiar nuestros desechos espaciales”
Moriba Jah
Estudia y predice el movimiento de los objetos en el espacio

¿Qué es la basura espacial?

“Básicamente desde la era Sputnik –el primer satélite enviado a órbita–, hemos estado lanzando satélites en el espacio y la mayoría de lo que lanzamos jamás se devuelve. Una vez que estos dejan de funcionar se vuelven basura espacial y la mayoría estarán orbitando al planeta...

Notas de la sección