Un WALL•E para limpiar de basura el espacio

Crédito: ClearSpace SA

Desde el lanzamiento en 1957 del primer satélite —el famoso Sputnik I, que inauguró la era espacial—, otros 9.600 han ascendido a la órbita terrestre, pero solo una pequeña parte de ellos, unos 2.300, siguen funcionando. Esta extraña población de satélites abandonados, errantes por el espacio, comparte ocupación con los restos de los propulsores de los cohetes que los elevaron a su órbita y los millones de fragmentos en que se descomponen cuando chocan entre ellos o se producen explosiones. Al conjunto se le llama de una forma inapelable: basura espacial. En términos numéricos, el 95% de todos los objetos artificiales que giran alrededor de la Tierra son basura

Sin ninguna utilidad, los riesgos que implican para nuestros sistemas de comunicación y el futuro de los vuelos espaciales son, sin embargo, enormes: “Imaginen lo peligroso que sería navegar por alta mar si todos los barcos que se han perdido en la historia siguieran a la deriva sobre el agua. Esa es la situación actual en órbita, y no se puede permitir que continúe”, afirmó Jan Wörner, director general de la Agencia Europea del Espacio (ESA, por sus siglas inglesas), tras la última cumbre ministerial de la agencia celebrada en Sevilla el pasado mes de noviembre. En ella, los estados miembros encargaron la primera misión espacial para eliminar uno de estos restos inertes: la misión ClearSpace-1. 

El cazador y la presa 

El objetivo de ClearSpace-1 es sacar de su órbita a VESPA (Vega Secondary Payload Adapter), un adaptador de carga propiedad de la ESA, que después de un vuelo del lanzador Vega en 2013 se quedó varada en órbita, a unos 600 kilómetros de la superficie terrestre. Con una masa de 100 kg, VESPA tiene un tamaño cercano al de un satélite pequeño y una constitución robusta y relativamente sencilla. Es la presa. 

El cazador es un sofisticado microsatélite de fabricación suiza. Vendría a ser como una lavadora salvo por un elaborado cuarteto de brazos robóticos con los que tiene la tarea de encontrar y atrapar a VESPA, definida por los ingenieros como objeto “no cooperativo”, es decir, que ha sido diseñada sin intención de ser recuperada una vez en órbita. VESPA no tiene GPS ni ningún sensor a bordo para facilitar una aproximación o captura, así que ClearSpace-1 irá, de alguna forma, a ciegas.

En general, los restos de basura que miden más de diez centímetros de diámetro, como es el caso VESPA, se rastrean desde tierra utilizando tecnologías de radar y en algunos casos telescopios. Con estas observaciones los ingenieros calculan las órbitas que ocupan y se vinculan a satélites o colisiones específicas para catalogarlos en una base de datos, pero esta localización es aproximada. Será en el espacio cuando obtengan coordenadas más precisas. 

De tener éxito la caza, ClearSpace-1 se encontrará con VESPA en algún punto de su órbita. Sus brazos robóticos la atraparán y la dejarán firmemente asegurada. Entonces el cazador y la presa, abrazados, se enfrentarán a su final irrevocable: caer a la atmósfera terrestre donde se desintegrarán en llamas antes de tocar el suelo.

La misión forma parte de un nuevo programa de la ESA, el llamado ADRIOS (Active Debris Removal In-Orbit Servicing) para el desarrollo de tecnologías de guía, navegación y control, y métodos de encuentro para desorbitar satélites muertos o en pedazos, como es el VESPA. Será llevada a cabo por un consorcio comercial liderado por la empresa Clear Space, formada por investigadores en desechos espaciales con sede en el Instituto de Investigación de la Escuela Politécnica Federal de Lausana. El lanzamiento está previsto para 2025.  

El efecto Kessler

“Los estudios de la NASA y la ESA muestran que la única forma de estabilizar el entorno orbital es eliminar activamente los desechos de mayor tamaño. Incluso si todos los lanzamientos espaciales se detuvieran mañana, las proyecciones muestran que la población de desechos orbitales seguirá creciendo”, explica Luisa Innocenti, que dirige la iniciativa Clean Space de la ESA. “Necesitamos desarrollar tecnologías para evitar crear nuevos residuos y eliminar los que ya están ahí arriba. La nueva misión, implementada por un equipo de la ESA, nos permitirá demostrar estas tecnologías, logrando una primicia mundial en el proceso.”

Innocenti se refiere al efecto Kessler, cuyo nombre viene dado por Don Kessler, experto en desechos espaciales de la NASA. Éste observó que, una vez pasada una cierta masa crítica y aunque no se pusiera ni un satélite más en el espacio, la cantidad total de desechos espaciales seguirá aumentando: las colisiones de los desechos en órbita producen más desechos que a su vez provocan más colisiones, y así sucesivamente en una interminable reacción en cadena. 

A la vista de los últimos datos, la tarea parece urgente: más de 50 países participan en la órbita baja terrestre —que va desde los 200 a los 2 000 km sobre la superficie del planeta— y los modelos estiman que los residuos espaciales triplicarán su cantidad para 2030. Además, en los próximos años el número de satélites puede aumentar hasta en un orden de magnitud con la puesta en órbita de múltiples mega-constelaciones, tanto nacionales como privadas como la que planea SpaceX y su red Starlink, compuestas por panales de cientos o incluso miles de satélites trabajando de forma colaborativa en telecomunicaciones, servicios de vigilancia y monitorización. El espacio se ha convertido en un vecindario concurrido. 

Eugenia Angulo

@eugenia_angulo