Marineros cósmicos: redes, arpones y velas para 'pescar' la chatarra espacial

Desde el 4 de octubre de 1957, fecha en que la Unión Soviética daría el pistoletazo de salida a la carrera espacial con su Sputnik 1, el ser humano ha lanzado miles de satélites (casi 9.000, según la Agencia Espacial Europea), que cumplen con infinidad de funciones: comunicaciones, defensa, monitorización del clima...

A partir de aquel año la carrera espacial despegó y, a medida que mejoraba la tecnología, más y más satélites eran puestos en órbita, quedando muchos de ellos (sobre todo en los inicios) olvidados a su suerte, bien por sus propios defectos técnicos, bien por el simple paso del tiempo.

Para llevar un control de todos estos objetos, que poco a poco se iban acumulando más arriba de la atmósfera, Estados Unidos puso en marcha la Red de Vigilancia Espacial. Este organismo ha identificado y rastreado más de 40.000 objetos artificiales en la órbita terrestre, de los cuales unos 34.000 (mayores de 10 centímetros) aún siguen suspendidos en el espacio. Más tarde otras organizaciones, como la ESA, formarían sus propios observatorios de basura espacial. Estos 'inventarios' son lugar de consulta obligada para cualquiera que decida operar en el espacio.

A pesar de lo que pueda parecer, los satélites operacionales, unos 1.950, representan tan solo un 5 % del total, según los datos actualizados a enero de 2019 de la Oficina Espacial de la Esa en Darmstadt (Alemania). El resto son partes de cohetes (8 %) y restos de (o) satélites inactivos (87 %), que constituyen la llamada "basura espacial".

Las concentraciones máximas de estos residuos pueden observarse en dos franjas de altitud diferentes dentro de la órbita baja terrestre (LEO, por sus siglas en inglés): entre 800 y 1.000 km, y cerca de los 1.400 km.

En total, se estima que unas 8.400 toneladas de material de factura humana orbitan alrededor de la Tierra. La mayoría de estos objetos miden entre 1mm y 10 cm (unos 130 millones). Pero son los 34.000 mayores de 10 cm los que preocupan. Entre estos se encuentran, por supuesto, los 3.000 satélites inactivos que aún navegan a la deriva alrededor de la Tierra.

El síndrome de Kessler

No obstante, el principal problema de la basura espacial es que genera más basura espacial, escenario que fue propuesto por el consultor de la NASA Donald J. Kessler. El síndrome de Kessler (como se denominó a este modelo) supone que cuando toda esta chatarra en la órbita baja terrestre alcanza un volumen, unos objetos acabarán chocando con otros, produciendo, a su vez, a nuevo material.

Si las colisiones se repiten durante el tiempo suficiente, este efecto dominó acabará envolviendo el planeta en una nube de metralla, que terminará por inutilizar la órbita baja de la Tierra. Esto implicaría no solo el fin de la carrera espacial, sino también de las comunicaciones globales, muchas de ellas basadas en satélites geoestacionarios, que orbitan a 35.786 km de altitud.

El 10 de febrero de 2009 se produjo la primera colisión de la historia entre dos satélites, que chocaron a 11,7 km/s: el Iridium-33, un aparato de comunicaciones estadounidense, y el Kosmos2251, un satélite militar ruso. Tuvo lugar a 776 km de altitud sobre Siberia. Ambos fueron destruidos, y se generaron más de 2.300 fragmentos rastreables, algunos de los cuales han vuelto a ingresar a la atmósfera, donde se han quemado.

Para evitar que se cree nueva basura espacial, las misiones modernas se diseñan de forma que los vehículos o satélites puedan ser desechados de forma segura al final de su vida útil, por ejemplo, por medio de una reentrada controlada en la atmósfera, en caso de órbitas bajas; o el ascenso a una órbita cementerio en el caso de ocupar la órbita geoestacionaria.

Misiones de limpieza

La principal dificultad a la hora de eliminar esta basura espacial es la vertiginosa velocidad a la que se mueve: unos 48.000 km/h, de media, o lo que es lo mismo, 13 km/s. Es decir, 13 veces más rápido que una bala de alta velocidad.

Para poner freno a esta problemática se han propuesto diferentes soluciones: desde haces de rayos láser de alta potencia a avanzadas misiones de limpieza.

Una de las más prometedoras es la RemoveDEBRIS, que acaba de culminar exitosamente su tercer experimento en el espacio. El objetivo de esta misión espacial, que fue lanzada el 2 de abril de 2018, es probar diferentes métodos para limpiar la basura espacial.

La idea es que el aparato se sitúe en las órbitas bajas, donde se acumulan más escombros, e iguale la velocidad de los objetos para luego atraparlos de distintas formas.

Como si de un antiguo ballenero se tratara, RemoveDEBRIS va equipado con una red, un arpón, y una vela. La diferencia es que su océano es el espacio, y su presa la chatarra que flota alrededor. Por el momento los dos aparejos han dado estupendos resultados.

En septiembre del pasado año esta nave logró con éxito captar basura espacial gracias a la gran red. Y esta semana los científicos de la misión han hecho público el vídeo en el que se ve como 'pescan' otro trozo de material en suspensión gracias al arpón (vídeo), disparado a 20 m/s para penetrar en su objetivo.

En el epílogo de su misión, la RemoveDEBRIS desplegará la gran vela, que actuará como un aerofreno, provocando que la nave reingrese en la atmósfera y se desintegre de forma segura. Si todo va según lo esperado, en marzo este viejo navío descansará para siempre en el océano espacial.