El espacio se está llenando de basura. Los satélites esenciales que ofrecen navegación, pronósticos meteorológicos, Internet y otros servicios enfrentan esta amenaza a diario. Cohetes viejos, naves espaciales en descomposición y operaciones humanas en el espacio dejan atrás desechos orbitales que amenaza cada vez más con colisiones, amenazando una economía espacial en crecimiento. Hace una década la película Gravedad dramatizó las consecuencias de contaminación espacial, con una avalancha de basura espacial barriendo el cielo para azotar todo lo que está en órbita, incluido su héroe astronauta. Desde entonces no hemos hecho nada serio al respecto.
La NASA define la basura espacial, o desechos orbitales, como “cualquier objeto creado por el hombre en órbita que ya no tenga un propósito útil, incluidos fragmentos de naves espaciales y satélites retirados”. Un incidente ocurrido en 2009, cuando el satélite de comunicaciones estadounidense Iridium 33 chocó con el desaparecido satélite militar ruso Kosmos 2251, sirve como buen recordatorio de su creciente amenaza. Esa única colisión creó más de 2.200 piezas de nuevos escombros que medían más de cinco centímetros de diámetro, según NASA.
Se avecinan más colisiones de este tipo. En febrero, un satélite ruso abandonado pasó por unos 20 metros de un satélite de la NASA. La constelación de satélites Starlink de SpaceX solo llevó a cabo más de 25.000 maniobras para evitar colisiones desde diciembre de 2022 hasta mayo de 2023. E incluso en la Tierra, la basura espacial es un problema: una casa en Florida fue golpeada en marzo por una bateria que se cayo de una misión de carga de la Estación Espacial Internacional.
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En el espacio, los escombros provienen de la frecuente desintegración de cuerpos de cohetes gastadosexplosión de satélites, satélites muertos, colisiones, escamas de pintura e incluso herramientas perdidas por los astronautas. Alrededor del 85 por ciento de estos desechos se encuentran en la órbita terrestre baja, que está por debajo de los 2.000 kilómetros de altitud. Estimaciones de la NASA esta órbita contiene alrededor de 34.000 fragmentos de escombros de más de 10 cm de diámetro, 900.000 objetos de entre 1 cm y 10 cm y más de 128 millones de fragmentos de entre 1 mm y 1 cm. Pero no nos dejemos engañar por el tamaño. Incluso los escombros más pequeños que viajan a altas velocidades pueden provocar colisiones catastróficas, con el problema añadido de que es imposible rastrear fragmentos de menos de 10 cm. tecnología de vigilancia existente. Una amenaza aún más peligrosa es la autopropagación. Llamó al “síndrome de kessler”, este fenómeno ocurre cuando las colisiones producen tantos escombros que la órbita de la Tierra queda inutilizable para cualquier actividad humana.
Debemos detener el crecimiento de desechos espaciales, sabiendo que es una tarea exigente. Ni los gobiernos nacionales ni las organizaciones internacionales controlan los derechos de propiedad en órbita, aparte de la propiedad de las naves espaciales. Por lo tanto, las actividades espaciales no están sujetas a ninguna regulación centralizada ni a ningún esquema de derechos de propiedad. En el espacio exterior se aplica “por orden de llegada”. Al igual que otros fracasos económicos globales en la Tierra (como la pesca en aguas internacionales, navegación en alta mar y cambio climático) que la cooperación internacional no ha logrado resolver o lo ha dejado sólo parcialmente resuelto, el uso excesivo y el agotamiento son consecuencias directas de tal “tragedia de los comunes.”
En todos estos casos, incluidos los desechos orbitales, la contaminación ejerce un costo para la sociedad cuyo impacto los precios de mercado no reflejan. Semejante “externalidades”son fallas del mercado que, en la mayoría de los casos, requieren la intervención de un gobierno u otra autoridad central. En pocas palabras, los precios de los lanzamientos de cohetes no reflejan sus costos reales, que incluyen los gastos de limpieza. Debemos revertir esta situación antes de que el costo sea demasiado alto. Aunque la exploración humana y la explotación económica del espacio ultraterrestre son relativamente recientes (la primera nave espacial construida por el hombre, el Sputnik, logró lanzado en 1957), evidentes fallos del mercado y otras cuestiones económicas, jurídicas y políticas están surgiendo a la velocidad de un cohete a medida que se expanden las actividades comerciales, militares y científicas en el espacio ultraterrestre. SpaceX ahora está desarrollando un cohete masivo que se lanzará Satélites de 1,25 toneladas como un dispensador de Pezsumándose a una flota de 5.500 satélites Starlink ya en el espacio, parte de una constelación planificada de 42.000. Esto es particularmente alarmante porque, según un estudio nuestro publicado el año pasado en Economía Ecológica, La órbita terrestre baja sólo puede albergar unos 72.000 satélites sin un riesgo real de que se produzca un síndrome de Kessler, en las condiciones actuales de los desechos.
LEO significa órbita terrestre baja y es la región del espacio dentro de los 2.000 km de la superficie de la Tierra. Es el área más concentrada de desechos orbitales, representada con puntos blancos y escalada para optimizar la visibilidad.
No sorprende que las naciones con capacidad espacial que más dependen de los satélites enfrenten los mayores riesgos de desechos espaciales. Sin embargo, en lugar de cooperar para mitigar los desechos espaciales, no han tomado medidas decisivas. Esto a pesar de la creciente probabilidad de perder satélites, lo que resulta en más recursos que deben dedicarse al rastreo de vigilancia de desechos y maniobras para evitar colisiones que interrumpen los servicios y queman combustible. Esto, a su vez, reduce la vida operativa de los satélites, aumentando sus costos a medida que crece la amenaza. Sin embargo, las empresas espaciales no tienen ningún incentivo para minimizar la generación de desechos, salvo proteger sus propias naves espaciales, lo que hacen con escudos.
Necesitamos movimientos tanto pasivos como activos antes de que la basura espacial se salga de control. Las agencias espaciales y las Naciones Unidas han elaborado pautas para la mitigación de escombros. Algunos incluyen cambiando el diseño de los satélites con escudos y refuerzo de los sistemas de combustible para evitar roturas. Otro recomienda que todos los viajeros espaciales proporcionen maniobrabilidad a las naves espaciales y agreguen combustible de reserva para sacar de órbita las naves espaciales abandonadas.
Sobre el lado de medidas activas, el desarrollo de vehículos de lanzamiento de recuperación libres de desechos ayudará enormemente a eliminar la fuente principal de desechos. Pero todavía hay otras fuentes y, dada la actual población abandonada en órbita, también son necesarias acciones descontaminantes activas. Esto se debe a que la vida útil de los desechos orbitales varía según la altitud. Por debajo de 200 kilómetros, puede durar sólo unos días, mientras que a 1.000 kilómetros puede durar hasta mil años. A 2.000 kilómetros, los escombros pueden permanecer en órbita hasta 50.000 años sin intervención humana.
La limpieza del espacio requiere diseñar e implementar Proyectos de retirada activa de escombros (ADR).. Los vehículos ADR pueden equiparse con brazos robóticos, redes, globos recolectores y otras herramientas. Láseres terrestres También podría aumentar la resistencia atmosférica de los escombros, como otra opción. Los formuladores de políticas deben explorar la posibilidad de financiar el costo de las políticas de eliminación con instrumentos que ya existen para mitigar la contaminación en la Tierra. También deberían desarrollar directrices y regulaciones para compartir el costo de la eliminación de basura espacial entre todos los agentes espaciales.
Finalmente, también hay un problema más alarmante al que prestar atención: el uso del espacio por parte de los militares. La contaminación espacial es el resultado no sólo de actividades comerciales y científicas, sino también del creciente valor estratégico del espacio ultraterrestre para la defensa, la seguridad y la guerra. Por difícil que sea de entender, la órbita de la Tierra ha sido contaminada no sólo de forma accidental sino también intencionada, como lo han hecho algunos países pruebas antisatélite utilizando misiles que destruyeron sus propios satélites. El último, realizado por Rusia en 2021, creó una gran nube de cientos de miles de fragmentosaumentando drásticamente los desechos orbitales en las altitudes más congestionadas y contaminadas.
La militarización y el uso de armas en el espacio ultraterrestre contribuyen a la acumulación de desechos orbitales y al mismo tiempo actúan como un obstáculo para la descontaminación del espacio. El desarrollo de vehículos y dispositivos de eliminación de desechos se ve obstaculizado por su condición de doble uso como armas antisatélites, un obstáculo importante para la implementación de políticas internacionales para eliminar la contaminación orbital. Cualquier tecnología ADR también podría verse como un arma ofensiva, ya que podría eliminar de la órbita los satélites enemigos. Por la misma razón, el militarización del espacio exterior podría amenazar el desarrollo de nuevas industrias espaciales para el servicio, reabastecimiento de combustible, mejora, mantenimiento y reparación de satélites. En cambio, la humanidad necesita un entorno espacial limpio, seguro y regulado para construir un mundo mejor en la Tierra.
Este es un artículo de opinión y análisis, y las opiniones expresadas por el autor o autores no son necesariamente las de Científico americano.