Una de las voces más sonadas el pasado año, ha sido el gran movimiento mundial alertando sobre el cambio climático terrestre y sus peligros. Pero debemos mirar al cielo también, porque la presencia del hombre lo está convirtiendo en un vertedero.
Por Maskao Magacín /RT / ESA
La órbita terrestre está llena de basura, de millones de fragmentos sin control.
Telefonía, navegación, meteorología, comunicaciones… una parte importante de nuestra vida no se concibe sin satélites. ¿Qué sucedería si estos servicios se vieran afectados?
A eso se enfrenta la humanidad si no soluciona la recogida de basura espacial, depositada en la órbita terrestre desde hace décadas y hoy convertida en una amenaza. Esa órbita está llena de basura, de millones de fragmentos sin control, grandes, pequeños, viejos satélites fuera de servicio y trozos de naves. Los residuos dan vueltas al planeta y no hay cómo recogerlos. Las colisiones en órbita ya son algo común y las comunicaciones empeoran.
Este no es un reportaje alarmista, no es nuestro estilo, pero los datos están ahí, los hemos recogido para que saquéis vuestras propias conclusiones.
En diciembre de 2011, en la casa de un granjero de Siberia, cayó un trozo del satélite de comunicación ruso Meridián, lanzado desde el cosmódromo de Plesetsk, a más de 3.000 kilómetros de distancia. "Me asomé por la ventana con una linterna y vi una esfera grande y no me lo podía creer", declaraba atónito el granjero. Los habitantes de la región de Novosibirsk (Nueva ciudad de Siberia), en el centro sur de Rusia, encontraron también 10 restos del satélite de entre medio y dos kilos. El Meridián no alcanzo su órbita prevista y cayó. Si hubiera fallado ya en órbita, se hubiera convertido en chatarra espacial que podría causar enormes daños.
En 1957, la Unión Soviética pone en órbita el Sputnik, el primer satélite artificial desde la tierra. Estados Unidos le sigue en 1958 con el Explorer 1. El Sputnik 1 era una esfera de aluminio de 58 cm de diámetro y cuatro finas antenas de 2,4 a 2,9 m de longitud.
El Sputnik 1, primer satélite artificial en órbita en
1957, una esfera de 58 cm de diámetro
Tres años después, el 12 de abril de 1961 y en la nave Vostok 1, el soviético Yuri Gagarin es el primer ser humano que viaja al espacio exterior.
El comienzo de la era espacial coincidió con la "Gran aceleración", que es como llaman los científicos a los enormes cambios que vivió esa época. La población y la economía mundiales, el número de coches, los fertilizantes, no han parado de crecer desde entonces. Y crece también el dióxido de carbono en la atmósfera, las inundaciones y las especies en peligro de extinción. Con estos “méritos”, los años centrales del siglo XX se consideran el comienzo del Antropoceno, una nueva era geológica en la historia de la tierra.
Según Michael Wagreich, miembro del Grupo de Trabajo Sobre el Antropoceno de la Comisión Internacional de Estratigrafía, "el término antroposfera define el espacio que abarca el antropoceno y que no incluye solo a nuestro planeta. Cada satélite o cada nave espacial que sale al exterior, amplía la astroposfera".
Esa órbita está llena de basura, de millones de fragmentos sin control, grandes, pequeños, satélites fuera de servicio y trozos de naves
En el observatorio astrofísico de Crimea se vigila la antroposfera, en concreto, residuos espaciales en órbitas lejanas a la tierra. En veinte años, se han detectado más de mil fragmentos de basura espacial. Los objetivos del astrónomo Vasili Rumiánsev, están a tanta distancia, que hace complicado verlos con claridad. "Este objeto, tiene cerca de 10 cm y está a una distancia de 36.000 kilómetros de la tierra, es de color gris oscuro", indica Rumiántsev con su dedo en el monitor.
En 2017, el cohete ruso Protón M, puso en órbita el satélite de comunicación chino, AsiaSat-9, diseñado y fabricado por la compañía estadounidense Space Systems/Loral. Al principio, el satélite funcionó conforme a lo programado, pero en la noche siguiente, los astrónomos descubrieron trece objetos diferentes junto al cohete propulsor, volando a una altura de 20.000 kilómetros. En las fotografías de Vasili Rumiánsev, se puede ver el propulsor junto a seis puntos más pequeños. Así es como el lanzamiento de un satélite, genera nueva basura espacial. "La mayoría de los fragmentos no han sido todavía detectados, pero podemos asegurar que hay muchísimos más. Y si contamos los fragmentos de unos cuantos milímetros de tamaño, podría haber un millón de objetos así", aclara Rumiánsev.
Los 296 fragmentos desperdigados, fueron la primera basura espacial de la historia y nadie se lo tomó en serio
Cuando el hombre fue al espacio por primera vez, ya había docenas de satélites orbitando la tierra, lanzados por la Unión Soviética y Estados Unidos. Los estadounidenses estaban creando un sistema de navegación por satélite, precursor del actual GPS.
El 29 de junio de 1961, explotó una de las etapas del cohete que puso en órbita el satélite Transit 4A, los 296 fragmentos desperdigados, fueron la primera basura espacial de la historia, pero nadie se lo tomó en serio.
"La colisión con una partícula de 1 cm de radio, que se desplaza a una velocidad relativa de 10 km por segundo, es equivalente, energéticamente, a chocar contra un coche de 1 tonelada que va a una velocidad de 100 km por hora", explica Nikolai Smirnov, Doctor en física y matemáticas de la Universidad Estatal de Moscú.
En 1968, la Unión Soviética hace las primeras pruebas de un arma anti satélites. La destrucción de la nave soviética Cosmos 249, genera unos 110 fragmentos más, lo que hace un total de 2.000 objetos detectados en órbita. Por aquel entonces, los desechos espaciales no parecían ser una preocupación, la gente se reía de la alerta de algunos científicos, decían que esos fragmentos no representaban ningún peligro, solo eran unos pocos y se quemaban cuando volvían a entrar en la atmósfera.
Donald Kessler en la Conferencia Europea sobre desechos espaciales, organizada por la Agencia Espacial Europea (ESA) en Darmstadt (Alemania), el 18 de abril de 2017
Juerguen Mai / ESA
El científico de la NASA, Donald Kessler, comenzó a pensar sobre el problema de la basura espacial a mediados de los 70. "Si hablamos de los fragmentos de 10 cm y mayores, hay unos 18.000 objetos catalogados de ese tipo, y estoy hablando solo de los fragmentos de 10 cm en adelante. Pero saber el número de fragmentos de 1 cm, es como buscar una aguja en un pajar, hay unos 100.000 objetos así. En cuanto a los fragmentos milimétricos, solo podemos extrapolar, 3 mm es el tamaño mínimo que tenemos en cuenta y el número de esas partículas puede llegar a cientos de millones".
Esos cientos de millones de fragmentos vuelan junto a los satélites que suman más de 2.000. Como en la tierra, el lugar con más basura es el más concurrido. Y esa es la órbita terrestre baja, la más cercana a la superficie del planeta. Aquí, queda la esperanza de que los desechos se quemen algún día... o nos caigan en la cabeza.
"En una órbita terrestre baja, a una altura de hasta 600 - 700 kilómetros, un objeto puede durar varias décadas. Pero si hablamos de satélites geoestacionarios, como los que utilizamos para recibir la televisión digital e internet, se sitúan a casi 36.000 km de altura y en la mayoría de los casos, permanecerán allí para siempre", comenta el científico Vladimir Agápov.
Alrededor de la tierra se ha formado un vertedero espacial y nadie puede limpiarlo, es más, está creciendo.
En 1978, Donald Kessler habla del riesgo inminente donde no solo la basura espacial colisionará con los satélites operativos, además, habrá una formación masiva de fragmentos secundarios. Este riesgo, se conoció como "efecto Kessler".
"Entre las reacciones negativas, estuvo la de uno de mis jefes. Cuando dijimos que teníamos que desarrollar un programa, respondió que un programa así no tendría éxito, porque necesitaría de la cooperación internacional", recuerda Kessler.
Y la cooperación internacional era imposible durante la guerra fría, además, la gente no era consciente del peligro, los primeros teléfonos vía satélite funcionaban bien y la televisión llegó a ser algo habitual para millones de personas incluso en zonas remotas. Era difícil imaginar que todo aquello pudiera perderse por unos pocos fragmentos de basura espacial.
Año 1985, el ejército estadounidense prueba un arma anti satélites y derriba el satélite astrofísico Solwind, ya fuera de servicio. "En la NASA nos manifestamos contra esa prueba, ya había planes para lanzar una estación espacial a corto plazo, y les dijimos que tendríamos que ponerle escudos adicionales a causa de la prueba anti satélites. Los militares no nos creían y dijeron: 'ustedes no saben nada', yo respondí ¡cómo que no! podría abrirle un agujero y se acabó", recuerda Kessler.
La prueba fue un éxito, pero el satélite designado como objetivo, se convirtió en 285 peligrosos fragmentos más de basura espacial en órbita.
"Por supuesto, después de lo sucedido cambiaron de opinión, creo que lo que aprendimos de esa experiencia es que era una pésima forma de intentar eliminar un satélite", continuó explicando Kessler.
Infografía de las distintas órbitas de los satélites y dónde se concentra el “tráfico”
En 1991, los restos del satélite soviético Kosmos 955, pasan cerca del transbordador espacial Discovery, pero su tripulación lo detectó a tiempo, la nave maniobra y evita la colisión.
Cinco años después, el satélite militar francés Cerise, chocó con los restos de un cohete Ariane 1. Fue la primera colisión entre una nave y chatarra registrada en el espacio. Eso acabó con las dudas sobre el peligro de la basura espacial, ahora, la pregunta es: ¿cuál será el próximo ‘accidente’ y cuándo comenzarán los desechos espaciales a causar problemas en la tierra?
Kessler explica que: "Según nuestras estimaciones, una vez cada diez años debería producirse la colisión entre dos objetos grandes. Y una vez cada cinco años, entre un fragmento pequeño y un objeto grande".
Año 2009, dos tercios de la humanidad utiliza teléfonos móviles, los mapas con imágenes de satélite están entre las aplicaciones más populares y en áreas remotas, sin cobertura, la gente hace llamadas vía satélite.
Ni el seguimiento y el control garantizan la seguridad, hay demasiada basura sin control en órbita
El primer choque espacial entre dos objetos grandes, sucede cuando el satélite de comunicaciones Iridium 33, choca con el inactivo Kosmos 2251. "En el caso del choque del Iridium y el Kosmos, nadie previó su colisión a pesar de que se les estaba controlando. Se sabía que iban a pasar cerca, pero no que iban a golpearse. Así es que el error de cálculo fue mayúsculo", explicaba incrédulo Kessler.
Después del choque, una cosa quedó clara, aunque hay seguimiento y control, no se garantiza la seguridad, hay demasiada basura espacial sin control en órbita.
Chatarra espacial que cae a la tierra. Arriba en Perú y abajo en Paraguay el mismo año 2018
Año 2011, los expertos son muy cuidadosos en el cálculo de la órbita de la Estación Internacional para evitar colisionar con basura espacial.
A bordo de la estación están Antón Shkáplerov, Anatoli Ivanishin y Daniel Burbank.
"Era un domingo, sobre las cuatro o cinco de la madrugada, mi colega, el astronauta estadounidense Daniel Burbank, entró volando en mi cabina y me dijo: Antón, coge todo lo que puedas y larguémonos de inmediato a la Soyuz", recuerda el cosmonauta Shkáplerov.
El centro de control, detectó un fragmento de un antiguo satélite meteorológico soviético que podía chocar con la Estación Espacial Internacional en pocos minutos.
"Nos metimos en la nave, cerré la escotilla a medias, decidí no cerrarla del todo, esperaba el momento. Si la estación hubiera sufrido un impacto, habría cerrado la escotilla, sellado la nave, desacoplado y regreso a la tierra. Pero si hubiera golpeado la nave, aún era posible abrir la escotilla y abandonar la nave, nos hubiéramos quedado en la Estación Espacial esperando ayuda desde tierra", contaba Shkáplerov en una reciente entrevista.
Por fortuna, la colisión no se produjo, pero el peligro es cada vez mayor.
Chatarra espacial en Murcia 2015. Suelen ser tanques de los cohetes lanzadera
Año 2018. Shkáplerov está de nuevo en la Estación Espacial y escribe en twitter: "Hoy hemos realizado un simulacro de descenso de emergencia a la nave Soyuz en caso de accidente. Por ejemplo, si no hay posibilidad de evitar una colisión con desechos espaciales”.
"Mi primer vuelo fue en 2011, entonces sonaba absurdo hablar de esquivar basura espacial, como mucho era necesario un par de veces cada medio año. Ahora ocurre prácticamente cada mes", cuenta Shkáplerov haciendo referencia a la chatarra espacial.
Los mayores fragmentos de basura espacial son cuerpos de cohetes y antiguos satélites que pesan varias toneladas. Son los objetos que deben sortear los pilotos de la Estación Espacial Internacional, pero los micro fragmentos son tal vez más peligrosos porque son imposibles de detectar. Según Vladímir Agápov, Investigador científico Jefe de la empresa Ison, "por el momento no hay soluciones técnicamente viables, son objetos muy pequeños, son muchos y es muy difícil rastrearlos todos. Así es que, de aquí a un futuro próximo, de al menos cinco años, vamos a tener que convivir con este problema”.
En una foto hecha en la Estación Espacial, se puede ver una marca de un milímetro, producida por el impacto de un fragmento de basura espacial en una ventana. Los tripulantes registran estos impactos y miden su profundidad, un micro impacto no detectado puede ser peligroso. "Las colisiones ocurren, lo vemos en las escotillas y hacemos fotos para documentar el registro. Y por supuesto, una ventana tiene varias capas", especifica Shkáplerov.
El cosmonauta Shkáplerov, señala uno de los impactos en una ventana
de la Estación Espacial Internacional / RT/NASA
Casi todo el exterior de la Estación Espacial Internacional, tiene un blindaje con diferentes capas para hacer frente a las colisiones con basura espacial. Las ventanas son de sílice fundido y cuatro capas de vidrio de borosilicato.
"Si miramos la superficie de cualquier nave que regresa del espacio, siempre está cubierta por pequeños cráteres. Hemos usado el microscopio electrónico de barrido para averiguar qué los causa, y el análisis muestra que son partículas de origen humano.
La primera partícula que analizamos resultó ser una escama de pintura, lo pudimos deducir gracias a su composición química", detalla el astrofísico Donald Kessler.
Las potencias espaciales aumentan y repiten los errores de los pioneros.
En 2007, China ensaya un arma anti satélites. En 2019, la India realiza un ensayo similar. La órbita terrestre se ha convertido en un escenario de ambiciones militares y comerciales cada vez más contaminado. "Los militares opinan desde hace tiempo, que si estalla una guerra, el espacio será un objetivo fundamental, porque los ejércitos dependen de los sistemas vía satélite para controlar lo que sucede sobre el terreno. Por eso se realizan pruebas de armas anti satélite, para determinar cuál sería la mejor forma de sacar ventaja en una guerra real", explica Kessler.
Un arpón, una red, rayos láser e incluso una vela solar, son experimentos que se están llevando a cabo pero ninguno está listo
Para Nikolái Smirnov, profesor de física y matemáticas en la Universidad Estatal de Moscú, el tema es muy delicado. "Si un fragmento de basura espacial impacta contra un satélite de otro país, esto podría provocar un conflicto y toda la población de la tierra estaría en peligro".
Los satélites llevan más de 60 años alrededor del planeta, pero no existen reglas sobre las responsabilidades por colisión de la chatarra espacial.
En 2018, en la órbita terrestre baja, se inician varios experimentos dentro del programa RemoveDEBRIS (eliminar desechos) de Airbus, un intrépido intento para solucionar la recogida y destrucción de residuos espaciales. Uno de los proyectos, es el de atrapar los escombros con una red. Se probó lanzando un objetivo desde la Estación Espacial Internacional, lo siguió un prototipo equipado con un contenedor y una red, como explica el Jefe del proyecto RemoveDEBRIS, Ingo Retat: "La red del contenedor lleva varias pesas que se eyectan con un sistema de muelles, estos despliegan la red al máximo, en este caso, 5 m; luego la red, literalmente envuelve al satélite".
La red consiguió atrapar la basura y toda la operación no duró más de 5 segundos. Con este tipo de redes, se pueden recolectar residuos de hasta 2 m de tamaño y 2 toneladas de peso como máximo.
Red del programa RemoveDEBRIS para atrapar satélites
Otro ensayo, fue capturar residuos con un arpón, pero genera muchas dudas. Solo funciona si el satélite no está girando y tenga un espacio para enganchar el arpón. Además, no se puede impactar en un tanque a presión.
Un arpón, una red, rayos láser e incluso una vela solar, son experimentos que se están llevando a cabo, pero por ahora, ninguno de ellos está listo para ser utilizado.
A su vez, la empresa italiana D-Orbit, desarrolla otro sistema para incluir módulos de reducción en todos los satélites europeos. Cuando un satélite termine su misión, su vida útil, el módulo lo sacará de la órbita para que se queme en la atmósfera en vez de convertirse en chatarra espacial.
Proyecto italiano D-Orbit, con módulo para cambiar de órbita los satélites
Luca Rossettini, ingeniero aeroespacial y Directos de D-Orbit, nos cuenta los detalles. "Logramos completar con éxito el lanzamiento de la prueba, pero queríamos hacer algo más, sacar rápidamente el satélite de la órbita".
Pero el objetivo no se cumplió y el módulo que debía destruir los desechos espaciales, se convirtió en chatarra. Se supone que este satélite descontrolado, entrará en la atmósfera y se quemará en unos pocos años.
"Conocíamos los riesgos, sabíamos que el motor del módulo era demasiado grande y el satélite muy pequeño. Resultó que su baricentro se había desplazado ligeramente respecto a la carcasa, así es que lo empujamos demasiado fuerte y lo lanzamos en la dirección equivocada", lamenta Luca Rossettini.
El ser humano sigue creando una red gigante de satélites para internet, pero lo que millones de usuarios no saben es que sus vidas en línea son muy vulnerables. Según las previsiones, cada diez años habrá un choque en órbita, accidentes que nos afectarán a todos.
La tierra y el espacio están cambiando por nuestra culpa, es hora de tomar consciencia
"La parte más costosa del programa espacial son los lanzamientos. Pero hay gente que propone capturar un asteroide y colocarlo en la órbita terrestre como materia prima para la fabricación en el espacio. En realidad no hace falta capturar asteroides, porque hay muchos satélites muertos por ahí, si se recolectan y se ponen en un solo lugar, pueden reciclarse y ser usados como materia prima, saldría mucho más barato", razona Donald Kessler con cierta ironía.
El impacto de la humanidad sobre la tierra es inmenso. El hombre causo el comienzo del Antropoceno, un nuevo período en la vida de la tierra que durará aún varios milenios.
La tierra y el espacio están cambiando por nuestra culpa, es hora de tomar consciencia y frenar esta loca carrera por llegar primero para destruirlo todo o
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