Durante casi un cuarto de siglo, la Estación Espacial Internacional (ISS) ha acogido continuamente a astronautas y experimentos científicos como un bastión duradero y querido de la humanidad en la órbita terrestre baja. Sin embargo, a pesar de sus éxitos, los días de la estación espacial están contados.
En los próximos meses, la NASA evaluará propuestas comerciales para vehículos capaces de “desmantelar” la ISS, es decir, dejarla caer de manera segura en la atmósfera de la Tierra para que se queme. La agencia ha dicho que espera pagar casi mil millones de dólares por este servicio para evitar depender de múltiples vehículos rusos. El brutal final es programado para principios de la próxima década pero ya está resultando un asunto delicado para la ingeniería aeroespacial y la diplomacia internacional.
La EEI es “un símbolo clave de la cooperación civil e internacional”, dice Mai’a Cross, politóloga de la Universidad Northeastern. “En términos de cooperación civil, creo que muchos lo describirían como el proyecto más grande jamás emprendido en la historia de la humanidad”.
Aunque también cuenta con el apoyo de Canadá, Japón y Europa, la ISS es principalmente una creación de Estados Unidos y Rusia y es una de las pocas áreas de cooperación firme entre ambas naciones a lo largo de décadas de relaciones difíciles. Sus primeros módulos (uno de Estados Unidos y el otro de Rusia) alcanzaron la órbita a finales de 1998. Y la primera tripulación de la estación espacial (un astronauta y dos cosmonautas) se instaló en noviembre de 2000. La ISS ha estado constantemente habitada desde entonces y ha superado con creces su objetivo original de vida útil de 15 años.
Pero nada dura para siempre. “Aunque odias verlo desaparecer y será triste cuando lo retiren, en realidad no es práctico mantenerlo en órbita indefinidamente”, dice George Nield, presidente de la empresa Commercial Space Technologies y ex miembro del Departamento de Seguridad Aeroespacial de la NASA. Panel Asesor, un comité de larga data que ha instado a la agencia espacial a desarrollar una estrategia clara para la desaparición de la ISS más temprano que tarde.
Un problema inminente
La fatalidad del laboratorio proviene de su ubicación en la órbita terrestre baja, dentro de los tenues tramos superiores de la atmósfera terrestre. Allí, todo lo que sube debe bajar, arrastrado de regreso a nuestro planeta por un constante lavado de partículas atmosféricas que minan la velocidad.
Sin impulsos periódicos, a medida que una nave espacial en órbita terrestre baja pierde velocidad, también pierde altitud, y finalmente se hunde lo suficiente como para romperse y quemarse a medida que se hunde en la atmósfera de nuestro planeta. La mayoría de los impulsos de mantenimiento de la órbita de la ISS provienen de un suministro constante de vehículos de carga rusos Progress que, una vez acoplados a la estación, encienden periódicamente sus motores para contrarrestar el constante hundimiento de la estación espacial.
En teoría, la NASA y sus colaboradores podrían elevar la ISS a una órbita en la que abandonaría por completo la atmósfera terrestre. Pero elevar tanta masa a tanta altura sería extremadamente costoso. E incluso si la estación fuera abandonada en esa “órbita cementerio”, la ISS seguiría presentando peligros: debido a que es tan antigua y difícil de manejar, su eventual desintegración sería inevitable y generaría enormes cantidades de desechos que podrían dañar otros satélites. .
“No conviene dejarlo en órbita”, dice Jonathan McDowell, astrofísico del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, que también monitorea satélites en órbita. “Es muy bonito pensar que es un museo, pero se deteriorará y se romperá”. Deconstruir la ISS también es inviable, dice Nield, porque no fue diseñada para ser desmontada, y cualquier intento ad hoc de hacerlo enfrentaría riesgos terribles debido al envejecimiento de los componentes que han pasado más de dos décadas expuestos al ambiente extremo del espacio.
Si la estación espacial no puede seguir orbitando nunca más, entonces debe arder en un resplandor de gloria. Esto podría suceder de dos maneras: ya sea en un descenso deliberado y destructivo a la atmósfera o en lo que los ingenieros llaman una “desorbitación incontrolada”, en la que la ISS caería en picado a la superficie de la Tierra por capricho de la naturaleza. Y si bien podría ser gloriosa, esta última opción es indudablemente peligrosa. La ISS es más grande que un campo de fútbol y en su órbita se encuentra más del 90 por ciento de la población de la Tierra. Hasta la fecha, el daño a las personas y a la propiedad por la caída de escombros de naves espaciales ha sido prácticamente inexistente, pero como el objeto más grande que jamás haya salido de órbita, la EEI podría cambiar eso fácilmente.
“Un reingreso incontrolado podría afectar significativamente a las personas en tierra, incluidas muertes, lesiones y daños materiales importantes”, dice Nield. “Ese no sería un buen día”.
El camino hacia abajo
La forma más segura de llevar la ISS a la Tierra, dicen los funcionarios de la NASA, es arrojarla a las extensiones escasamente habitadas del sur del Océano Pacífico para reducir las probabilidades de sufrir daños.
Esto es complicado porque el circuito orbital de aproximadamente 1,5 horas de duración de la estación la envía a toda velocidad sobre más de 250 millas lineales de la superficie de la Tierra cada minuto, con una trayectoria terrestre que cambia constantemente a medida que el mundo gira. Cuanto más tiempo pase la ISS cayendo a través de la atmósfera, más se extenderá su campo de escombros a lo largo de esa trayectoria, aumentando las probabilidades de que un trozo errante cause estragos en algún lugar de la superficie. Pero la caída de la estación no debería ocurrir también rápido: si la ISS se sumergiera a través de la atmósfera con demasiada fuerza, el aumento de la resistencia del aire podría arrancar piezas grandes, como sus extensos paneles solares o módulos individuales, que luego realizarían sus propias reentradas incontroladas e impredecibles. La geometría irregular de la estación espacial agrava este problema, aumentando la importancia de mantener la estación en una orientación estable durante su caída atmosférica. Si cayera durante su descenso, el cohete que impulsa la salida de órbita ya no apuntaría en la dirección correcta, desviando peligrosamente a la ISS de su rumbo.
A esto hay que añadir el hecho de que la atmósfera de la Tierra es una bestia notablemente voluble: se adelgaza y se espesa con el ciclo de actividad de 11 años del sol y cambia con el paso del día a la noche y viceversa. “Cuando usted [deorbit] Un objeto tan grande como la Estación Espacial Internacional depende muchísimo de lo que sucede con la densidad atmosférica”, dice David Arnas, ingeniero aeroespacial de la Universidad Purdue. “Es básicamente imposible predecir eso con mucho tiempo”.
Todos estos factores se combinan para hacer que el proceso ideal sea algo como esto: después de semanas o meses de desintegración orbital natural que reduciría lentamente la altitud de la ISS, a alrededor de 250 millas sobre la Tierra, un vehículo hecho a medida conectado a la estación espacial comenzaría un quema de desorbitación. La estación podría entonces descender aproximadamente hasta la mitad de la superficie del planeta antes de encontrar efectos desestabilizadores. A alrededor de 125 millas de altitud, los controladores de la misión ajustarían la trayectoria de la ISS, modificando la combustión del cohete para remodelar la órbita aproximadamente circular de la estación en una elipse, con su punto más cercano a la Tierra, o perigeo, quizás a 90 millas sobre el planeta. Esto ayudaría a minimizar la cantidad de tiempo que la estación pasaría en niveles más bajos y densos de la atmósfera durante el resto de su descenso. Desde ese perigeo de 90 millas, el control de la misión ordenaría al cohete que se disparara por última vez, empujando a la estación aún más hacia abajo para caer sobre el Pacífico Sur.
“El mundo entero estará observando”, dice Cross, lo que elevará las apuestas por las nubes.
Un evento global
¿Qué se necesitará para lograr la hazaña? Hasta hace poco, los funcionarios de la NASA habían dicho que varios vehículos rusos Progress, tal vez tres, trabajarían juntos para sacar de órbita la ISS. Pero ese plan siempre ha sido, en el mejor de los casos, provisional debido a la dificultad de coordinar a los desorbitadores individuales.
“Incluso cuando las cosas van bien, sería un desafío”, dice Nield. “Realmente iba a requerir que se construyeran, lanzaran, conectaran y hicieran su trabajo varios vehículos Progress en un período de tiempo muy corto”.
Y, al menos en lo que respecta a la asociación entre Estados Unidos y Rusia hacia la ISS, Las cosas no van bien. La invasión rusa de Ucrania ha llevado las relaciones de Ucrania con Estados Unidos a su punto más bajo desde la Guerra Fría, poniendo a prueba la colaboración con la EEI. Rusia también ha sugerido que quiere abandonar la asociación con la ISS antes de que la NASA esté lista y no ha garantizado que todavía ofrecería vehículos Progress para una salida controlada de órbita en ese escenario. (La NASA no proporcionó de inmediato un comentario sobre esta historia. Roscosmos no respondió a una solicitud de comentarios).
Mientras tanto, una serie de incidentes desconcertantes derivados del hardware construido en Rusia han erosionado la fe en las capacidades de vuelos espaciales del país. En 2018, se descubrió que una nave espacial rusa Soyuz que estaba atracada en la estación estaba perdiendo aire a través de un pequeño agujero que, según los funcionarios rusos, pudo haber sido perforado deliberadamente en un acto de sabotaje. Más tarde, ese mismo año, un vuelo ruso para transportar a dos astronautas a la estación abortó de forma segura después de un lanzamiento fallido. En 2021, finalmente llegó un módulo científico originalmente previsto para lanzarse en 2007, pero desde entonces ha estado plagado de problemas, incluido un propulsor fallido que envió brevemente a la estación a un inquietante salto mortal. El año pasado aparecieron los sistemas de refrigeración rusos a bordo de la ISS. tres fugas separadas que expulsaba amoníaco tóxico al espacio. Y en agosto la primera misión lunar del país en casi medio siglo sufrió un accidente humillante hacia la luna.
Todo esto hace que un vehículo de desorbitado estadounidense sea cada vez más deseable para la NASA y la nación a la que sirve, a pesar del elevado precio. “Si tenemos esto en el bolsillo, el poder de negociación de Rusia se reduce mucho”, dice McDowell.
Pero si la NASA quiere un único vehículo de desorbitación con un diseño basado en la actual flota espacial mundial, añade McDowell, no tiene muchas opciones. “Las cosas que parecen obvias cuando empiezas a pensar en ello, simplemente no tienen el empuje para hacer esta gran quema final en poco tiempo”, dice McDowell. La tecnología existente más cercana, cree, es el Módulo de Servicio Europeo del programa Artemis, que impulsó la cápsula Orion no tripulada de la NASA en un viaje histórico alrededor de la luna el otoño pasado y está programado para ayudar a los humanos a aterrizar en la superficie lunar a finales de esta década. Todo lo demás, dice, es demasiado débil o demasiado contundente o simplemente incapaz de transportar suficiente combustible para la tarea; de ahí la solicitud de propuestas comerciales por parte de la NASA para un nuevo vehículo de desorbitación hecho a medida.
Ya sea que la NASA opte por algo nuevo o por un vehículo existente adaptado para la tarea, la decisión tendrá repercusiones más allá de las relaciones entre Estados Unidos y Rusia e influirá en muchas otras relaciones internacionales que sustentan la ISS. El fin de la estación espacial es una responsabilidad tan compartida como lo ha sido su construcción y mantenimiento, pero los documentos públicos de la NASA no dejan claro si las agencias espaciales canadienses, japonesas, europeas o rusas se han adherido a la iniciativa liderada por Estados Unidos. plan ejecutado comercialmente.
El inminente final del megaproyecto también allana el camino para un conjunto diferente de conversaciones internacionales, sobre futuras asociaciones en el espacio. La NASA ya está construyendo asociaciones bilaterales con países interesados en la exploración lunar a través de los Acuerdos Artemis, aunque Rusia no se encuentra entre ellos. China, a la que durante mucho tiempo se le prohibió participar en la ISS por la ley federal estadounidense, se ha convertido ahora en una potencia en el espacio, con su propio laboratorio orbital, así como misiones robóticas a la luna y a Marte. Si la desaparición de la ISS conducirá a una distensión entre Estados Unidos y China es una incógnita.
Lo que es seguro, dice Cross, el politólogo, es que ninguna asociación internacional futura replicará la EEI, que probablemente seguirá siendo un logro singular y brillante. “El panorama de los países involucrados en el espacio está empezando a verse bastante diferente de lo que era cuando Rusia y Estados Unidos comenzaron a cooperar en la ISS”, dice, y agrega que espera que esas asociaciones estén bien establecidas antes del dramático fin de la estación espacial.
Cuando la ISS finalmente regrese a la Tierra, su caída será uno de los hitos más agridulces en la larga e ilustre historia de los vuelos espaciales. “No son muchas las ocasiones en la historia en las que tenemos la oportunidad de realizar una maniobra como ésta”, afirma Arnas. “Estarán muy, muy nerviosos el día que tengan que hacer esto”.