En este momento, hay más de 300.000 piezas de escombros de más de un centímetro de diámetro orbitando la Tierra.
Estos escombros van desde minúsculos trozos de metal hasta satélites desactivados de décadas de antigüedad. La mayoría son metralla de partes desechadas de cohetes que han explotado después de su uso, o satélites que han chocado. Coloquialmente, todos estos desechos suelen llamarse «basura espacial».
En conjunto, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y la NASA rastrean las órbitas de las 19.000 o más piezas de basura que son más grandes que una pelota de softbol, alertando a los operadores de satélites cuando cualquier satélite, incluyendo la Estación Espacial Internacional, está en peligro para así poder moverlo.
Pero hacerlo requiere tiempo y recursos. Lo que es más, la nube de escombros ha ido creciendo con el tiempo, y algunos científicos temen que si no tenemos cuidado, podríamos provocar una reacción en cadena: más basura espacial aumenta las posibilidades de colisiones, lo que a su vez puede llevar a más escombros, hasta que el gran volumen de basura espacial haga inutilizables algunas partes del espacio.
«El espacio es un recurso finito, al igual que la atmósfera, el agua y la Tierra«, dice William Schonberg, un ingeniero aeroespacial que diseña vehículos espaciales para minimizar el daño causado por los escombros orbitales. «Tenemos que tener cuidado acerca de cómo lo usamos».
Incluso trozos pequeños de escombros en órbita alrededor de la Tierra pueden causar una cantidad sorprendente de daño debido a una razón básica: la velocidad.
«Todos los objetos en la órbita de la Tierra tienen naturalmente una alta velocidad», dice Holger Krag, jefe de la Oficina de Escombros Espaciales de la Agencia Espacial Europea. (Si no viajaran tan rápido, simplemente caerían a la Tierra.) En órbita terrestre baja, esta velocidad es de alrededor de 16.000 millas por hora. «Incluso un tornillo de un centímetro de largo puede generar la energía de la explosión de una granada de mano».
Como resultado, las colisiones tienen que evitarse a toda costa. Usando el radar terrestre y otros instrumentos, el Departamento de Defensa estadounidense y la NASA registran cerca de 19.000 piezas de escombros de más de cinco centímetros, las cuales son lo suficientemente grandes para causar daños significativos.
«Hacemos una evaluación para cada satélite operacional, mirando típicamente tres días en el futuro, y si pensamos que algún otro objeto va a acercarse a golpearlo, le notificamos al propietario-operador», según comentó en 2012 Nicholas L. Johnson, antiguo científico jefe del Programa de Escombros Orbitales de la NASA. Aproximadamente una vez por semana, los satélites se mueven para evitar una colisión.
Debido a que hay tripulación a bordo, la Estación Espacial Internacional es tratada con extrema delicadeza y es movida si hay más de 1 de cada 100.000 probabilidades de que algo chocará con ella. En algunos casos, la advertencia no llega a tiempo, y los astronautas han tenido que refugiarse rápidamente en cápsulas que sirven como botes salvavidas de la estación.
Sin embargo, incluso con estas medidas preventivas, los desechos son un problema a largo plazo para las operaciones espaciales en su conjunto. Un problema es que una corriente constante de partículas más pequeñas, del tamaño de un grano de arena, puede erosionar gradualmente la superficie de todas las naves espaciales en órbita.
Y hay una mayor preocupación por las órbitas de tráfico pesado, como la órbita terrestre baja y las órbitas geosíncronas (a menudo utilizadas para satélites de comunicación, con el objetivo de que puedan permanecer fijas en un lugar de la Tierra). A medida que estas órbitas se llenan de desechos, se vuelven más y más caras de usar. «Cada maniobra de evasión de colisiones significa pérdida de tiempo de la misión», dice Krag. «Y tienes que usar mano de obra y combustible para llevarlas a cabo».
Todos los escombros eventualmente caen de nuevo a la Tierra dado el tiempo suficiente, y los objetos en las órbitas más bajas caen mucho más rápido, en el curso de algunos años, porque los rastros de la atmósfera los arrastra y los ralentizan. Pero los que están en órbitas más altas pueden tardar décadas o incluso siglos. Y si no tenemos cuidado, algunas órbitas podrían volverse tan obstruidas con basura que serían imposibles de usar.
Fuente
Algunos factores diferentes han contribuido a la acumulación constante de escombros orbitales desde que empezamos a utilizar el espacio en los años cincuenta.
Uno de estos factores es el hecho de que durante décadas, los cohetes que utilizamos para hacer despegar las naves espaciales hacia la órbita sólo fueron diseñados con los primeros minutos de vuelo en mente. «No pensamos en absoluto sobre cómo el objeto podría comportarse después de años o décadas«, dice Krag.
Como resultado, los componentes del cohete fueron dejados en órbita con pequeñas cantidades de combustible extra y presión acumulada dentro. Cuando un objeto en órbita deja la sombra de la Tierra y es golpeado por la luz del sol, su temperatura puede oscilar en cientos de grados. Esto ha llevado a muchas partes del cohete a explotar, enviando miles de fragmentos de metal a la órbita.
En los años 80, los científicos reconocieron el problema, y ahora, los cohetes están diseñados para que puedan ser vaciados completamente después de usarse. Estos cohetes intactos, junto con los satélites desactivados, constituyen una minoría de los pedazos de escombros en órbita.
Pero dos eventos recientes generaron otras 5.000 piezas de escombros, siendo cerca de una cuarta parte del total.
En 2007, China destruyó intencionalmente uno de sus satélites meteorológicos en órbita como parte de una prueba militar, generando cerca de 3.000 piezas de escombros. Peor aún, se hizo en una órbita más alta que otras pruebas antisatélite realizadas anteriormente por los EE.UU. y Rusia, por lo que los desechos tardarán mucho más en bajar. Otros países criticaron la prueba, pero el daño ya está hecho, como se puede mostrar en la siguiente imágen, donde las huellas de los desechos generados por la prueba china se muestran en rojo mientras que la órbita de la Estación Espacial Internacional se muestra en blanco.
Entonces, en 2009, dos satélites -un satélite militar ruso desactivado y un satélite de comunicaciones activo en Estados Unidos- chocaron accidentalmente, creando una lluvia de otros 2.000 fragmentos de escombros.
Este último evento fue especialmente alarmante porque puede ser un signo de lo que vendrá: si el espacio se llena demasiado de escombros, podría desencadenar un circuito de retroalimentación positiva, en el cual las colisiones engendrarán más escombros, lo que generará a su vez más colisiones.
Algunos científicos, de hecho, creen que este escenario (llamado el síndrome de Kessler) ya está ocurriendo, sólo que lentamente. A diferencia de la película Gravity, la reacción en cadena se aceleraría lentamente, a lo largo de décadas: ahora se estima que una colisión ocurrirá cada cinco años y si las cosas empeoran, la tasa podría aumentar a una colisión anualmente entre 50 y 100 años.
Aún así, hay desacuerdos sobre si esto está ocurriendo ahora mismo – y las naciones que navegan en el espacio están en general siendo más cuidadosas hoy en día. Los cohetes se drenan de combustible y de presión después del uso, y los operadores de satélites están ahora obligados a mover sus satélites a una menor altitud después de su uso, por lo que volverán a la Tierra más rápidamente, o a llevarlos a una órbita «cementerio» sin usar.
Aún así, hay toneladas de escombros ya en órbita. Si entramos en un escenario en el que los escombros se acumulan incontrolablemente, la gente ha elaborado algunas ideas para limpiar nuestras órbitas: naves que usarían redes o arpones para tomar los satélites abandonados para bajarlos, por ejemplo, o una nave espacial que recogería escombros, los lanzaría a la Tierra, y utilizaría el impulso resultante para moverse al siguiente objeto.
Por el momento, sin embargo, estas ideas son puramente hipotéticas, y todas serían extremadamente costosas. Si queremos seguir confiando en la órbita de la Tierra para comunicarnos, navegar y cualquier otro tipo de tecnologías útiles, debemos ser más cuidadosos con ella en el futuro.