Estados Unidos, 15 de noviembre de 2023.- La contaminación en la Tierra es tan grave que ha llegado al Océano Antártico, una zona que se consideró libre de contaminantes durante mucho tiempo. Pero la contaminación que han provocado los humanos no sólo está llegando a los rincones más lejanos del planeta, sino que también se lanza a la órbita y al espacio exterior.
Por primera vez en la historia, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) le impuso una multa de 150,000 dólares al proveedor de televisión Dish por basura espacial, en concreto, por no haber puesto en órbita su satélite EchoStar-7 de forma adecuada.
De acuerdo con un comunicado de prensa de la FCC: «Esto supone una primicia en la aplicación de la legislación sobre basura espacial por parte de la Comisión que ha intensificado sus esfuerzos en materia de política de satélites, lo que incluye la creación de la Oficina Espacial y la aplicación de su Agenda de Innovación Espacial. El acuerdo incluye una admisión de responsabilidad por parte de la empresa y un acuerdo para adherirse a un plan de cumplimiento y pagar una multa de 150,000 dólares».
El satélite de Dish se envía a menor altitud, lo que supone un problema de seguridad
El satélite EchoStar-7 de Dish se lanzó en 2002. En 2012, la FCC aprobó un plan de mitigación de desechos orbitales presentado por la empresa, que establecía que el satélite se retiraría a una altitud de 300 kilómetros (km), o 186.4 millas, cuando finalizara su misión. Dish estimó que las maniobras de salida de órbita del satélite al final de su misión se producirían en mayo de 2022, en función de su nivel de combustible y otros factores.
No obstante, en febrero de 2022, el propulsor del satélite había disminuido, por lo que no podría completar el plan de mitigación de desechos orbitales tal y como se había prometido. En cambio, Dish envió el satélite retirado a una órbita de eliminación mucho más baja de lo que se había previsto en un inicio, a unos 122 km (75.8 millas) sobre el arco geoestacionario.
La órbita geoestacionaria se sitúa a 35.786 km por encima del Ecuador. Por contrato, una gran parte de la basura espacial se encuentra en la órbita terrestre baja, que está a menos de 2,000 km (1,200 millas) de la superficie de la Tierra. A una menor altitud, es posible que el satélite Dish suponga problemas de seguridad.
La FCC informó que “La investigación de la FCC reveló que la compañía violó la Ley de Comunicaciones, las reglas de la FCC y los términos de la licencia de la compañía al reubicar su servicio de transmisión directa por satélite (“DBS”), el satélite EchoStar-7 al final de la misión del satélite a una órbita de eliminación muy por debajo de la elevación requerida por los términos de su licencia. A esta menor altitud, podría suponer problemas de desechos orbitales”.
Si bien una multa de 150,000 dólares para una empresa valorada en unos 3,000 millones de dólares es muy poco, después del anuncio de la FCC, ocurrió una caída de casi el 4% en el precio de las acciones de Dish y esto les da una lección a otros operadores de satélite.
Michelle Hanlon, abogada especializada en temas espaciales de la Universidad de Mississippi, declaró lo siguiente para MIT Technology Review: «Sin duda, se trata de un momento simbólico muy importante para mitigar los desechos. Es un gran paso en la dirección correcta… A decir verdad, si no cumplen los requisitos de la licencia, me encantaría que les prohibieran realizar lanzamientos durante varios años. Si una persona conduce bajo los efectos del alcohol le pueden retirar la licencia. Este es el tipo de medidas que necesitamos”.
¿Qué cantidad de basura flota en el espacio?
Se calcula que en el espacio flotan unos 200 000 restos de basura espacial de entre 1 y 10 centímetros (0.4 y 4 pulgadas). La Red de Vigilancia Espacial de los Estados Unidos también está rastreando otros 15 000 fragmentos de basura espacial de más de 10 centímetros (4 pulgadas) de diámetro. Si consideramos los desechos espaciales de menos de 1 cm, las cifras podrían ascender a millones.
Una vez en órbita, los restos no siempre permanecen allí. La basura que esté por debajo de los 600 km (375 millas) orbitará durante unos años antes de caer de nuevo a la Tierra. Pero la basura espacial que está en órbita a 1 000 km (600 millas) en el espacio puede circular durante cientos de años. 9 Una vez en el espacio, incluso pequeños fragmentos de basura de menos de 1 mm (0.04 pulgadas) pueden ser catastróficos si se produce una colisión.
Además de dañar las ventanas de los transbordadores espaciales, los satélites pueden destruirse. De acuerdo con Britannica: «Si existe una probabilidad superior a 1 entre 100,000 de que un residuo conocido colisione con la Estación Espacial Internacional (ISS), los astronautas realizan una maniobra para evitar la basura en la que se eleva la órbita de la ISS, de manera que sea posible evitar la colisión. En ocasiones de especial peligro, como en noviembre de 2021, cuando la ISS atravesó la nube de desechos de una prueba antisatélite rusa, los astronautas cierran las escotillas de la estación y se refugian en su nave espacial».
En septiembre de 2023, dos grandes piezas de basura espacial estuvieron a punto de colisionar en órbita baja. Es probable que uno de los objetos fuera una carga útil soviética de 880 libras lanzada en 1976. El otro era un cuerpo de cohete chino lanzado en 2018 y cuyo peso se estima en unas 4,400 libras.
Los objetos pasaron a menos de 36 metros el uno del otro, con una probabilidad de colisión de 1 entre 1,000. Como informó Space.com «Cada uno de ellos habría estado viajando a unos 7.5 kilómetros por segundo o 16,800 millas por hora mientras pasaban por encima a una altitud de unas 428 millas (689 km). De acuerdo con Leolabs, una colisión de estos enormes trozos de basura espacial, de alto contenido energético, crearía unos 3,000 restos en la órbita baja de la Tierra».
La primera colisión en órbita se produjo en 2009, cuando Iridium-33, un satélite de comunicaciones privado de Estados Unidos, colisionó con Kosmos2251, un satélite militar de Rusia, con lo que ambos resultaron destruidos. El incidente generó 2,300 fragmentos, algunos de los cuales volvieron a entrar en la atmósfera terrestre, lo que provocó su combustión.
Se prevé que el número de cuasi accidentes y colisiones aumente a medida que entre más basura espacial en la ecuación y se espera que las colisiones se conviertan en la principal fuente de basura espacial en el futuro. En la actualidad, el número exacto de objetos de basura espacial que orbitan la Tierra es sólo una estimación.
La Agencia Espacial Europea (ESA) lleva su propio recuento y calcula que podría haber 29,000 trozos de basura espacial de más de 10 cm, 670,000 de más de 1 cm y más de 170 millones de más de 1 mm.
La ESA explica que: “Cualquiera de estos objetos puede causar daños a una nave espacial en funcionamiento. Por ejemplo, una colisión con un objeto de 10 cm implicaría una fragmentación catastrófica de un satélite típico, quizás un objeto de 1 cm inutilizaría una nave espacial y penetraría los escudos de la ISS y un objeto de 1 mm podría destruir subsistemas a bordo de una nave espacial.
En general, los científicos coinciden en que para los satélites típicos, una colisión con una relación energía/masa superior a 40 J/g sería catastrófica».
¿Ya se está produciendo el síndrome de Kessler?
Cuando se producen colisiones en el espacio, los objetos permanecen en movimiento, al igual que sus fragmentos, creando campos de residuos cada vez mayores y aún más colisiones sin que haya posibilidad de retroceder. La hipótesis fue planteada por el antiguo científico de la Nasa Donald Kessler, quien escribió en su artículo de 1978 que, a medida que aumenta el número de satélites en la órbita terrestre, también lo hace la probabilidad de colisión.
Predijo que «las colisiones de satélites producirían fragmentos en órbita, cada uno de los cuales aumentaría la probabilidad de nuevas colisiones, lo que llevaría al crecimiento de un cinturón de desechos alrededor de la Tierra». De hecho, muchos creen que el síndrome de Kessler ya está ocurriendo.
Como describe la ESA: «Con los actuales índices de lanzamientos anuales, que rondan los 110, y con las futuras desintegraciones que seguirán produciéndose a unos índices históricos medios de 10 a 11 al año, el número de objetos de desecho en el espacio aumentará de manera constante. Como consecuencia del aumento del número de objetos de desecho, la probabilidad de que se produzcan colisiones catastróficas también crecerá de forma progresiva, si se duplica el número de objetos, el riesgo de colisión aumentará cerca de cuatro veces.
A medida que crezca la población de desechos, se producirán más colisiones. Si todo sigue igual, estas colisiones empezarán a prevalecer sobre las explosiones dentro de unas décadas. En última instancia, los fragmentos colisionarán con otros, hasta que toda la población se reduzca a tamaños subcríticos.
Este proceso autosostenido, que resulta crítico sobre todo en la región LEO [órbita terrestre baja], se conoce como «síndrome de Kessler». Es necesario evitarlo mediante la aplicación oportuna de medidas de mitigación y reparación a escala internacional”.
Comportamientos de los humanos en lo que respecta al espacio son “insostenibles”
El Informe 2023 de la ESA sobre el Entorno Espacial pinta un panorama desolador del estado de la chatarra en el espacio, señalando que «el entorno orbital de la Tierra es un recurso finito». En 2022, se lanzaron más satélites que nunca y no hay suficientes satélites retirados que abandonen la órbita para compensarlo.
Mientras tanto, los satélites viejos que se quedan acumulando polvo en el espacio aumentan el riesgo de fragmentarse en «peligrosas nubes de desechos» y los satélites activos tienen que realizar maniobras evasivas cada vez con más frecuencia para evitar ser golpeados por la basura. Aunque la mayoría de las personas piensa que el espacio es de tamaño infinito, lo cierto es que los satélites compiten a menudo por el mismo espacio orbital.
«El espacio puede ser de un tamaño insondable», señala la ESA, «pero las regiones con valor económico pueden ser de un tamaño muy pequeño». En resumen, hay atascos, incluso, en el espacio, lo que hace que las órbitas más buscadas se vuelvan cada vez más congestionadas y peligrosas: El número de nuevos satélites lanzados el año pasado estuvo dominado casi en su totalidad por los que establecen o amplían constelaciones de satélites comerciales en órbitas terrestres bajas. Estas constelaciones se lanzan para prestar servicios como las comunicaciones globales, pero sólo una estrecha banda de órbitas es adecuada para estos fines.
“Como resultado, una colisión o fragmentación en estas regiones orbitales sería catastrófica para el resto de satélites en órbitas similares y para los satélites o vehículos espaciales tripulados que pasen por esta región de camino a destinos más lejanos».
Órbitas cementerio y eliminación de basura espacial entre las opciones de limpieza
De acuerdo con las directrices de reducción de la basura espacial, los satélites deben abandonar las órbitas protegidas en un plazo de 25 años desde su retirada, ya sea desorbitándose o entrando en órbitas «cementerio» más alejadas. Mientras que los primeros satélites no solían cumplir esta directriz, los satélites lanzados en los últimos tiempos tienen muchas más probabilidades de cumplirla.
La reciente multa de la FCC a Dish puede reforzar aún más el cumplimiento de la normativa e, incluso, podría aumentar la demanda de un sector en auge: los servicios de retirada de basura espacial. En octubre de 2023, por ejemplo, el gobierno de Japón contrató a la empresa Astroscale para que sacara de órbita un satélite retirado. La ESA también contrató a la empresa suiza ClearSpace para retirar desechos de la órbita, con un lanzamiento previsto para el 2025.
En 2018, el satélite de Gran Bretaña conocido como RemoveDebris probó el uso de una red y un arpón para capturar basura espacial. En otra prueba se utilizó una vela de arrastre para ralentizar un satélite y permitir su reentrada en la atmósfera, pero la prueba no tuvo éxito.
Retirar la basura del espacio parece una solución más sostenible a largo plazo que enviar desechos más lejos en el espacio, pero la industria está en pañales. Como mínimo, parece claro que habría que reflexionar más sobre el tipo de objetos que se lanzan al espacio sin un plan claro para su retirada. Sin embargo, la medida de la FCC es un paso en la dirección correcta.
«Conocer el efecto de una multa de esta magnitud en un mercado potencial de servicios activos de retirada de basura es una cuestión bastante interesante», dijo Christopher Newman para MIT Technology Review, quien es un abogado especializado en asuntos espaciales de la Universidad de Northumbria (Reino Unido). «A partir de ahora, las empresas están avisadas de que van a ser responsables del incumplimiento de las licencias. Eso debería propiciar un debate que involucre a ambas industrias”.
