Un experto de la ESA destaca los problemas de la basura espacial

Por :Diego Díaz Fidalgo

Años de experiencia estudiando la basura espacial han transformado al doctor Heiner Klinkrad, director de la oficina de basura espacial de la ESA y uno de los mayores expertos mundiales, en un promotor apasionado y reflexivo del cambio.

Dr. H. Klinkrad, director de la oficina de basura espacial de la ESA

La basura espacial puede ser un problema difícil de explicar a los políticos y al público en general. Aunque el riesgo general a día de hoy puede considerarse bajo, si los países que realizan viajes espaciales no modifican sus prácticas, que generan basura espacial, el futuro para el vuelo espacial cercano a la Tierra podría ser muy negro, con una creciento nube de etapas de lanzamiento desprendidas, satélites muertos, fragmentos resultantes de la explosión de naves y cohetes, y cada vez más fragmentos de colisiones, creando una amenaza demasiado peligrosa para el vuelo espacial dentro de medio siglo.

Con estudios de ingeniería mecánica, Klinkrad ha estado involucrado desde principios de los 90 en los trabajos 'entre bastidores' orientados a establecer estándares y protocolos internacionales para reducir la basura espacial.

La buena noticia es que los esfuerzos de Klinkrad y otros están empezando a surtir efecto, y la mayoría de los operadores de naves espaciales ya han aceptado la necesidad de importantes medidas de reducción.

Se ha registrado una colisión y más de 180 explosiones

¿Cuál es el problema causado por la basura espacial?

Al principio de la era espacial, cuando las misiones terminaban, los operadores de los satélites simplemente abandonaban las naves. Estas, junto con las etapas impulsoras usadas y otros detritos, seguían ahí arriba hasta que sus órbitas decaían y caían de nuevo al suelo, o hasta que chocaban entre ellos. Incluso después del final de la misión, las baterías y los sistemas a presión, así como los depósitos de combustible, explotan. Esto genera basura, que contribuye a la creciente población de partículas, de entre menos de una micra y hasta 10 centímetros o más de tamaño. En órbita las velocidades relativas pueden ser bastante grandes, en el orden de decenas de miles de kilómetros por hora.

Para el Envisat, por ejemplo, la velocidad relativa más probable entre el satélite y un fragmento de basura es de 52 000 kilómetros por hora. Si un objeto así golpea un satélite, la ISS o la lanzadera, podría causar graves daños e incluso una catástrofe.

¿Hay alguna tecnología que pueda eliminar estas explosiones post-misión?

Alrededor del 40% de la basura espacial que puede seguirse desde el suelo proviene de explosiones, de las que se producen ahora cuatro o cinco al año. En 1961, la primera explosión triplicó la cantidad de basura espacial trazable. En la úlltima década, la mayoría de los operadores han comenzado a utilizar medidas de pasivación a bordo, para eliminar fuentes latentes de energía relativas a baterías, depósitos de combustible y sistemas de propulsión y pirotécnicos. Pero esto por sí solo no es suficiente. Al ritmo actual, dentro de 20 ó 30 años las colisiones superarían a las explosiones como fuente de nueva basura.

Tenemos que reducir el número de objetos ahí arriba, y en particular reducir la masa de objetos en órbita para evitar que esto suceda.

De modo que estas medidas de reducción son importantes... ¿para evitar la creación de basura en primer lugar?

Sí. Básicamente, los operadores deberían sacar de órbita sus naves de órbita terrestre baja, para que se quemen en la atmósfera o se estrellen en zonas de océano deshabitadas. En el caso de satélites de telecomunicaciones y otros satélites que operan en la zona geoestacionaria, económicamente valiosa, deberían acelerar sus satélites hasta una órbita segura en la que puedan deshacerse de ellos.

Hay otras medidas, como reducir el número de objetos de la misión y controlar los riesgos de la reentrada, pero esto es lo básico. El problema es que estas medidas de reducción suponen un coste en combustible y tiempo de operaciones, y por lo tanto aumentan el coste. En el mundo cocmercial, esto puede afectar a tu competitividad, a menos que exista un consenso internacional de aceptar estos costes.

En su nuevo libro, 'Modelos de basura espacial y análisis de riesgos', cubre la evaluación de riesgos y métodos para calcular el riesgo de una colisión en el espacio o de ser alcanzado en tierra por un objeto reentrante. Con compañías espaciales privadas planeando lanzar pronto servicios comerciales de pasajeros en E.E.U.U. y otros lugares, ¿cuáles son los riesgos reales ahora?

El riesgo derivado de la basura espacial para vehícules aeroespaciales de pasajeros durante el vuelo es, en general, mucho menor que el que suponen por sí mismas las fases de despegue y aterrizaje. El riesgo de que un vuelo espacial comercial de pasajeros sea alcanzado por basura espacial es muy bajo, ya que casi todos volarán por debajo de la altitud de 200 Km, la altitud mínima para la mayor parte de la basura. El riesgo de colisión depende de la concentración de basura y el tiempo que se pasa en órbita, así como del tamaño de la nave. Sin embargo, dentro de 50 años, si no hacemos nada, y a medida que las colisiones superen a las explosiones como fuente de basura, el riesgo aumenta y podríamos alcanzar una situación fuera de control.

¿Qué podemos hacer para limpiar esta basura?

Aunque se están llevando a cabo algunas investigaciones, una vez que los objetos están ahí arriba se quedán ahí durante mucho tiempo. Elprincipal problema hoy en día son los estándares. Tenemos que ponernos de acuerdo a nivel internacional en una política a la que todos los operadores espaciales puedan adherirse. El IADC (Inter-agency Space Debris Coordination Committee, comité inter-agencial de coordinación para basura espacial) es un foro que incluye a la ESA, la NASA y todas las principales agencias espaciales nacionales, y estamos discutiendo un borrador de acuerdo derivado de las directrces de reducción de basura espacial de la IADC existentes, acordadas en 2002. También hay ahora un código de conducta europeo sobre reducción de basura espacial. Además, UNCOPUOS (United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space, Comité de las Naciones Unidas para los usos pacíficos del espacio exterior) está trabajando en un documento estratégico para la reduccióin de basura espacial. La ISO (International Standards Organisation, Organización internacional de estándares) también está trabajando en estándares para la implantación de medidas de reducción de basura espacial. Todas estas actividades contribuyen a una solución global. ese es nuestro objetivo.

Con las planificaciones para varias décadas y otros problemas más inmediatos, ¿como hace que los desarrolladores de las políticas presten atención a este asunto?

El entorno espacial es ahora aceptable para la mayoría de las misiones. Y las actividades espaciales ayudan a todo el mundo. Si seguimos contaminando el espacio, de modo que no sean posibles misiones de observación terrestre como ERS o Envisat, sería un auténtico problema, que afectaría a nuestra vida cotidiana. Estas misiones de observación terrestre normalmente orbitan a unos 800 Km de altitud, que es precisamente donde se encuentra la mayor concentración de basura espacial y el mayor riesgo de collisión. Ya es la altitud más peligrosa. Debemos preservar el entorno espacial para el futuro. Si no hacemos nada, nos arriesgamos a arruinar la inversión en el espacio presente y futura de los contribuyentes, y a que no pueda haber ninguna más, o sólo un número reducido, de actividades espaciales, científicas o por diversión.

Sobre Heiner Klinkrad

Heiner Klinkrad es doctor en ingeniería aeroespacial. Ha ocupado diversos cargos como analista de dinámica de vuelos y de misión en la ESA desde 1980, y desde 1988 ha trabajado en puestos relacionados con la basura espacial. Tomó el cargo principal de la oficina de basura espacial de la ESA en 2006. Desde 2001 también ha enseñado sobre basura espacial en la Universidad técnica de Braunschweig/ILR. Además de varias actividades de estandarización, lidera la delegación de la ESA en la IADC y forma parte del grupo de trabajo de coordinación de basura espacial de la ISO.

Contacto: heiner.klinkrad @ esa.int

Space Debris - Models and Risk Analysis
(Basura espacial - Modelos y análisis de riesgos)
ISBN 3-540-25448-X
Springer Verlag, 2006, 430 páginas