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El gobierno de EE.UU. registró 308.984 posibles colisiones de basura espacial en 2017

Ilustración de un campo de desechos orbitales, o chatarra espacial, que circula alrededor de la Tierra.
Ilustración de un campo de desechos orbitales, o chatarra espacial, que circula alrededor de la Tierra. NASA's Goddard Space Flight Center/JSC
  • La estación espacial china Tiangong-1 se estrelló recientemente contra la Tierra en forma de una masa gigante de basura espacial.
  • Hay millones de pequeños restos orbitantes difíciles de rastrear que pueden llegar a colisionar con los satélites.
  • En 2017, el gobierno de los EE.UU. registró 308.984 situaciones de riesgo relacionadas con la basura espacial y emitió 655 comunicados "de emergencia" a los operadores de satélites.
  • Los sistemas de alerta ayudan a evitar un desastre espacial incontrolable, un fenómeno llamado el síndrome de Kessler, que podría reducir drásticamente el acceso humano al espacio.

La estación espacial china Tiangong-1 se estrelló contra la Tierra el pasado 2 de abril y terminó cayendo sobre una zona del Océano Pacífico situada a unos 4.000 kilómetros al sur de Hawai. Pero el caso del Tiangong-1 tan solo muestra la punta del iceberg.

Existen aproximadamente unos 23.000 satélites, cuerpos de cohetes, y otros objetos fabricados por la mano del hombre más grandes que una pelota de béisbol en órbita alrededor de la Tierra. También hay alrededor de unos 650.000 objetos del tamaño de una pelota o del de una uña y 170 millones de fragmentos de chatarra más pequeños que la punta de un bolígrafo, como motas de pintura y piezas de tornillos.

Hay un riesgo real de que esta basura pueda llegar chocar contra otro objeto en el espacio, una situación bastante frecuente. Cada pieza de chatarra gira alrededor de nuestro planeta a aproximadamente 10.874 kilómetros por hora, 10 veces más rápido que la velocidad de una bala. Jack Bacon, un científico de la NASA declaró en Wired en 2010 que el efecto del impacto de una esfera de aluminio de 10 centímetros es similar a la detonación de 7 kilogramos de TNT.

Evitar tales colisiones catastróficas es vital para asegurar que los seres humanos puedan acceder al espacio sin que sus equipos informáticos o naves espaciales sean golpeadas por la basura espacial.

Teniendo en cuenta que las misiones de exploración del espacio exterior y del comercio espacial están en auge, es más importante que nunca llevar un registro de todos los residuos.

Por suerte, la Red de Vigilancia Espacial (SSN, por sus siglas en inglés) lleva a cabo precisamente esa operación.

Por qué la basura espacial representa una amenaza tan grande

Un trozo de basura espacial perforó este agujero en el radiador del transbordador espacial Endeavour.
Un trozo de basura espacial perforó este agujero en el radiador del transbordador espacial Endeavour. NASA

La Red de Vigilancia Espacial, que está dirigida por el ejército de los EE.UU., utiliza una red global de socios para identificar, rastrear y compartir información acerca de los objetos que orbitan en el espacio, especialmente en aquellos momentos en los que se aproximan de forma peligrosa.

"En 2017, proporcionamos datos sobre 308.984 acontecimientos", declaró con anterioridad en Business Insider Diana McKissock, la jefa de vuelo en el 18º Escuadrón de Control Espacial de la Fuerza Aérea de EE.UU. que ayuda a rastrear los desechos espaciales para el SSN.

La razón por la que Red de Vigilancia Espacial presta tanta atención a dicha actividad se debe a que una fuerte colisión puede llegar a tener enormes repercusiones. Un choque crearía aún más escombros, lo que significa que habría una posibilidad mucho mayor de que se produjesen más colisiones en un futuro.

Incluso existe un escenario hipotético, científicamente plausible, una espiral de basura espacial fuera de control llamada el síndrome de Kessler.

Cuando se produce el síndrome de Kessler, una colisión genera otras colisiones, y rápidamente esparce basura espacial en una reacción en cadena con consecuencias catastróficas.

Un evento del síndrome de Kessler podría crear un campo de basura espacial similar al Cinturón de Asteroides en grandes regiones del espacio alrededor de la Tierra. Lanzar nuevos satélites o nuevas naves espaciales a esas órbitas podría volverse demasiado peligroso durante cientos de años, lo que limitaría considerablemente el acceso humano a la última frontera del Sistema Solar.

Un ejemplo vívido del síndrome de Kessler lo muestra la película Gravity, en la que una colisión espacial accidental pone en peligro a una tripulación a bordo de una gran estación espacial.

Cómo se rastrea y localiza la basura espacial peligrosa

Los radares Haystack y HAX ubicados en Tyngsboro (Massachusetts) recogen 600 horas de datos de desechos orbitales al año y son una de las fuentes principales de la NASA.
Los radares Haystack y HAX ubicados en Tyngsboro (Massachusetts) recogen 600 horas de datos de desechos orbitales al año y son una de las fuentes principales de la NASA. NASA

La mayor parte de la basura espacial se encuentra dos regiones por encima de la superficie de nuestro planeta: en la órbita terrestre baja (aproximadamente 400 kilómetros por arriba) y en la órbita geoestacionaria (a unos 36.000 kilómetros de la superficie terrestre).

El SSN cuenta con la ayuda de empresas comerciales y la colaboración de gobiernos de todo el mundo para poder controlar la situación. Utiliza alrededor de 30 sistemas diferentes, que cuentan con cuatro formatos principales: satélites, telescopios ópticos, sistemas de radar y supercomputadoras.

Los observatorios de radar pueden localizar objetos en el espacio incluso a la luz del día, lo cual resulta crucial para el seguimiento constante, casi en tiempo real. De hecho, justo antes de que Tiangong-1 cayera a la Tierra, un observatorio de radar logró visualizar la nave espacial con sumo detalle.

Una imagen de radar del cuerpo principal y los paneles solares del Tiangong-1.
Una imagen de radar del cuerpo principal y los paneles solares del Tiangong-1. Fraunhofer FHR

Los telescopios ópticos situados en el suelo también están alerta, aunque no todos ellos pertenecen al gobierno.

"El sector comercial está instalando una gran cantidad de telescopios", informó en una ocasión Jesse Gossner a Business Insider, un ingeniero mecánico orbital que imparte en la Escuela de Operaciones Espaciales Avanzadas de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. El gobierno paga por sus servicios de rastreo de basura espacial.

Gossner dijo que una de las compañías de rastreo más importantes se llama Exoanalytic. Utiliza unos 150 telescopios pequeños instalados alrededor del todo el mundo para detectar, seguir e informar sobre los desechos espaciales al SSN.

Luego, también hay una serie de satélites en el espacio que rastrean los desechos. Supuestamente, estos son telescopios ópticos, aunque no se dispone de mucha información sobre ellos porque suelen contar con un hardware militar de alto secreto.

Países que generan la mayor cantidad de basura espacial.
Samantha Lee/Business Insider

Los datos de observación de estos sistemas se envían a las supercomputadoras, que ayudan a calcular una órbita y a compararla con un catálogo de órbitas y desechos espaciales conocidos. Si no coincide con ningún otro objeto, se señala y se añade a una lista.

Una de las funciones cruciales de las supercomputadoras del SSN consiste en revisar constantemente las órbitas de todos los satélites y fragmentos conocidos de basura espacial para observar con antelación si existe algún riesgo de futuras colisiones.

En qué ocasiones el SSN advierte sobre posibles colisiones con la Tierra

China destruyó su propio satélite FY-1C en 2007, generando innumerables piezas de basura espacial, que se muestran como puntos rojos. Los puntos verdes muestran satélites en órbita terrestre baja.
China destruyó su propio satélite FY-1C en 2007, generando innumerables piezas de basura espacial, que se muestran como puntos rojos. Los puntos verdes muestran satélites en órbita terrestre baja. Celestrak/Analytical Graphics, Inc.

McKissock comentó que la red de vigilancia emite dos tipos de advertencias a la NASA, a las empresas de satélites y a otros grupos: básicas y avanzadas.

El SSN emite un informe básico de emergencia al público tres días antes de que exista 1 posibilidad de entre 10.000 de que se produzca una colisión. A continuación, va ofreciendo múltiples actualizaciones hasta que el riesgo desaparece.

Para poder acceder a estos informes, un objeto "rebelde" debe estar situado a una cierta distancia de otro objeto. En la órbita baja de la Tierra, esa distancia debe ser inferior a 1 kilómetro; en una zona más lejana del espacio profundo, en el que se puede confiar menos en la precisión de las órbitas, la distancia es inferior a 5 kilómetros.

Los informes de emergencia avanzados son más conservadores y están dotados de un mayor nivel de seguridad, con tal de ayudar a los proveedores de satélites a prever posibles colisiones con mucho más de tres días de antelación. Se trata de los (aproximadamente) 300.000 acontecimientos observados por McKissock.

De todos ellos, "tan solo 655 eran de emergencia", informó a Business Insider en un correo electrónico. Y de esas 655 emergencias, unos 579 acercamientos peligrosos se produjeron en la órbita baja de la Tierra, un área que está relativamente llena de satélites de alto valor.

Qué hacen los operadores de satélite en caso de recibir una alerta de colisión

Una ilustración de un satélite dañado por la basura espacial.
Una ilustración de un satélite dañado por la basura espacial. Shutterstock

Cuando una empresa espacial recibe una alerta SSN, normalmente traslada el satélite en cuestión a una órbita diferente –en la que esté fuera de peligro– haciendo uso del propulsor.

La mayor prioridad es evitar que se produzcan daños a satélites cuyo coste es multimillonario y mantener a salvo a los astronautas.

"Es cuestión de observar y evitar colisiones gracias a los satélites activos que controlamos", dijo Gossner. "Es un problema muy importante no sólo para ese satélite, sino también para la basura que generaría."

Un grueso anillo de chatarra espacial orbita la Tierra en este ejemplo ilustrado del "síndrome de Kessler".
Un grueso anillo de chatarra espacial orbita la Tierra en este ejemplo ilustrado del "síndrome de Kessler". Shutterstock

Afortunadamente, añadió McKissock, "nuestra preocupación diaria no es algo tan catastrófico como el síndrome de Kessler".

En opinión de Gossner, la mejor manera de controlar la basura espacial no es por medio de redes espaciales de alta tecnología ni por medio de otros sistemas atrapa-basura.

Por el contrario, asegura que para localizar basura espacial hay que rastrearla, alertar a todas las partes sobre posibles colisiones y asegurarse de que, llegado el momento, las compañías y los gobiernos puedan desorbitar cualquier nuevo objeto que lancen de manera controlada. (De esa manera, no agravarán el problema.)

Por el momento, los esfuerzos actuales por parte de los sistemas de rastreo y alerta han llevado a Gossner a creer que no hay riesgo de que se produzca un evento Kessler.

"No estoy diciendo que no pueda suceder, y tampoco estoy diciendo no necesitemos ser inteligentes ni debamos manejar el problema", dijo. "Pero no creo que se convierta en un problema que no se pueda controlar".

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