El creciente problema de la chatarra en órbita

Cuando uno piensa en el espacio, imagina un inmenso volumen aparentemente ilimitado, pero desde el punto de vista de la tecnología satelital el asunto no es tan sencillo… de hecho es cada vez menos sencillo

Lo que sucede es que hay dos tipos de órbitas altamente apetecidas para la tecnología satelital:

Las órbitas bajas (LEO por Low Earth Orbit) se situán entre 200km y 1200km de altura sobre la Tierra, son deseables porque son alcanzables con tecnología de bajo costo y permiten comunicación con antenas pequeñas, energía menor y latencia baja. La Estación Espacial Internacional, las constelaciones Iridium y Globalstar, la estación experimental china Tiangong-1 y un gran número de satélites de comunicaciones y observación se sitúan en esta zona.

Las órbitas geosíncronas o geoestacionarias (GEO) se ubican por su parte a 35786km de altura, son muy deseables porque permiten el uso de antenas fijas. Como se puede deducir de ese número tan preciso, existe un delgado anillo que rodea la tierra donde es posible situar satélites para que operen en este tipo de órbita.

Si lo pensamos con detención, es claro que no estamos hablando entonces de un espacio ilimitado. Y si sumamos a este hecho el dato de que los satélites no tienen duración ilimitada, se puede entender que estamos en presencia de un problema potencialmente acumulativo. ¿Qué sucede con los satélites que fallan o se quedan sin combusitible? ¿Si dos satélites chocan, qué sucede con lo que queda luego de la colisión?

Las respuestas son fascinantes: si bien los satélites más modernos consideran en su diseño y operación el combustible necesario para caer controladamente a tierra, hay un gran número que queda literalmente dando vueltas. Adicionalmente, existen satélites o vehículos orbitales que fallan, a veces tempranamente, sumándose a los satélites en des-uso.

El 10 de febrero del 2009, a las 16:56 UTC, un satélite ruso en des-uso y una unidad de la constelación Iridum chocaron en el espacio sobre Siberia. Sus órbitas se intersectaron a una velocidad sumada de 11.7km/seg. o 42120km/hora, creando aproximadamente mil trozos de diámetro superior a 10cm.

Iridium prontamente reemplazó el satélite con uno de respaldo, pero el caso ha servido para poner en relieve lo importante que es seguir la pista a los objetos en órbita para prevenir futuras colisiones.

El pasado 16 de octubre, la etapa superior del vehículo ruso Briz-M, que debía colocar satélites en órbita geoestacionaria, explotó creando una nube de unos 500 residuos que podría poner en peligro a satélites situados en órbita baja.

Estos son solo un par de ejemplos, hay varios otros conocidos y seguramente muchos casos que no han sido divulgados públicamente.

Es así como cada cierto tiempo, la Estación Espacial Internacional es levantada o bajada para evadir objetos conocidos fuera de control. Las órbitas de muchos satélites no tripulados también son cuidadosamente moduladas cuando se cree que existe un riesgo de acercarse a algún objeto chatarra o a otro satélite.

Sumando la chatarra ocasionada por colisiones o experimentos fallidos, más los satélites en des-uso que no se han podido des-orbitar de manera controlada, se estima que hoy existen unos 13 mil objetos en órbita de los cuales la mayoría no corresponde a satélites en uso.

Lo bueno es que las autoridades tienen consciencia de ellos y le siguen la pista a muchos de estos objetos, y están estudiando los restos de colisiones en órbita para mejorar la resistencia de las estructuras. Es así como incluso existe un satélite, el DebriSat creado especialemente para ello, que jamás se pondrá en órbita pero sufrirá una colisión controlada en un laboratorio.

Más información en Hazards on the Net, el Blog de Daniel Marín y Buscando la Verdad.