Los satélites inactivos y otros objetos están generando grandes cantidades de basura espacial, lo que plantea posibles problemas para las misiones espaciales actuales y futuras, así como para los viajes espaciales tripulados.
Los telescopios Hubble y los satélites de la Solar Maximum Mission sufrieron pequeños agujeros causados por residuos que volaban por el espacio.
El mundo necesita urgentemente desarrollar tecnologías prácticas para retirar los residuos espaciales: hasta ahora no se ha logrado recuperar con éxito de la órbita ningún objeto.
El primer proyecto para retirar basura espacial está previsto para 2025, pero entre los principales desafíos figuran el elevado coste y el posible impacto en la atmósfera terrestre.
Más de la mitad de los miles de satélites en órbita están ahora inactivos, y esta acumulación de basura espacial flotante se ha descrito como un problema «fatal» para las misiones espaciales actuales y futuras y los viajes espaciales tripulados.
Según la Agencia Espacial Europea (ESA), se calcula que 130 millones de objetos de menos de 1 cm y 34 000 de más de 10 cm viajan en órbita a velocidades de miles de kilómetros por hora. Un informe presentado en la edición de este año de la Conferencia Europea sobre Basura Espacialsugiere que la cantidad de basura espacial podría multiplicarse por cincuenta de aquí a 2100.
Aunque muchos fragmentos de basura espacial son pequeños, se desplazan tan rápido que su impacto tiene energía suficiente para inutilizar un satélite o causar daños considerables a las estaciones espaciales.
Tanto el telescopio Hubble como los satélites de la Solar Maximum Mission (SMM) sufrieron agujeros del tamaño de una moneda causados por residuos que volaban por el espacio, y un espejo del telescopio espacial James Webb de la NASA resultó dañado por micrometeoroides.
La mayoría de los satélites no se diseñaron teniendo en cuenta el fin de su vida útil. Alrededor del 60 % de los 6000 satélites en órbita están ahora fuera de servicio. Junto con los objetos más pequeños, estos satélites inactivos constituyen un grave problema tanto para los satélites y las estaciones espaciales actuales como para los futuros.
Se espera que las megaconstelaciones de satélites que empresas como SpaceX y Amazon están enviando al espacio transformen el acceso a internet en todos los países. Sin embargo, estos proyectos privados de telecomunicaciones también añadirán 50 000 satélites a unas órbitas que ya están peligrosamente saturadas.
Los científicos han advertido que el rápido desarrollo de las megaconstelaciones entraña el riesgo de varias «tragedias de los bienes comunes», que afectarían, entre otros ámbitos, a la astronomía terrestre, la órbita de la Tierra y la atmósfera superior terrestre.
Métodos para retirar basura espacial
Crece la preocupación, conocida como síndrome de Kessler, de que estemos creando una envoltura de basura espacial que podría impedir los viajes espaciales tripulados, la exploración espacial y el uso de satélites en algunas partes de la órbita terrestre. Este escenario, que se perpetúa cuando las colisiones entre objetos espaciales generan cada vez más residuos, también podría dañar nuestros sistemas mundiales de comunicación y navegación.
Por eso es importante y urgente desarrollar tecnologías prácticas para retirar residuos espaciales. Hasta ahora se han concebido distintas estrategias para resolver el problema de la basura espacial y algunas se han priorizado.
Hasta la fecha, no se ha logrado recuperar con éxito de la órbita ningún objeto.
Uno de los principales problemas al diseñar estrategias para retirar basura espacial es cómo transferir la energía entre los residuos (el objetivo) y el vehículo perseguidor durante el primer contacto. Hay dos enfoques prioritarios y un tercero en desarrollo:
Los métodos de disipación de la energía del impacto buscan reducir la energía del impacto de los residuos. En uno de los enfoques, el satélite perseguidor despliega un arpón para penetrar la basura espacial. Una vez efectuado el disparo con éxito, el satélite perseguidor, el arpón y el objetivo quedarían unidos por una cuerda elástica, y el perseguidor arrastraría los residuos para que volvieran a entrar en la atmósfera y se quemaran juntos.
El equilibrio energético neutro incluye un método de captura magnética que emplea bobinas magnéticas para lograr un equilibrio energético perfecto entre el vehículo perseguidor y el objetivo. Se trata de un método de acoplamiento suave que constituye un paso preliminar para aplicar algún método posterior de eliminación de residuos.
La absorción destructiva de energía tiene como objetivo destruir pequeños residuos mediante un láser de alta potencia. El desafío consiste en desarrollar una combinación de láser y batería que sea potente y, a la vez, lo bastante ligera. Un laboratorio de China está desarrollando un sistema láser espacial para instalarlo en un satélite perseguidor capaz de apuntar a residuos de hasta 20 cm. El proyecto Orion de la NASAutiliza láseres terrestres para destruir residuos pequeños.
El primer proyecto de retirada de objetos espacialesestá previsto para 2025 y estará dirigido por la ESA. Se basa en un consorcio organizado en torno a una empresa derivada suiza, ClearSpace.
El vehículo perseguidor de ClearSpace se encontrará con el objetivo y lo capturará mediante cuatro brazos robóticos. A continuación, el perseguidor y el vehículo de lanzamiento capturado saldrán de órbita y se quemarán en la atmósfera.
Costes elevados y más contaminación
Un desafío clave es el elevado coste de las soluciones propuestas, dada la enorme magnitud del problema de la basura espacial. Otro aspecto importante es el posible impacto de los esfuerzos para limpiar el espacio en la atmósfera de nuestro planeta.
La idea de que un número cada vez mayor de satélites y otros objetos se incineraría en la atmósfera al retirarlos del espacio preocupa a los científicos del clima. La basura espacial desciende de forma natural y se quema en las capas inferiores de la atmósfera, pero el aumento de los niveles de dióxido de carbono está reduciendo la densidad de la atmósfera superior, lo que podría mermar su capacidad para atraer los residuos de vuelta hacia la Tierra.
La combustión de un número cada vez mayor de satélites y otros residuos espaciales (actualmente, 80 toneladas al año) que caen de forma natural o mediante los nuevos métodos de retirada también liberará productos de descomposición en la atmósfera.
Sin duda, estos contribuirán a aumentar el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero. También es probable que la descomposición de ciertos materiales de los satélites libere gases clorofluorocarbonados (CFC), que podrían dañar la capa de ozono.
Es imposible no ver los paralelismos entre el problema de la basura espacial y el reciclaje de residuos. Está claro que debemos idear una estrategia de economía circular para nuestros residuos espaciales.
Actualmente, la responsabilidad jurídica por los residuos espacialesrecae en el país de origen. Esto parece obstaculizar futuros programas internacionales de cooperación para retirar la basura espacial.
¿Cómo promueve el Foro Económico Mundial sistemas de transporte más seguros, limpios e inclusivos?
La Plataforma para dar forma al futuro de la movilidaddel Foro Económico Mundial trabaja en cuatro sectores: aeroespacial y drones; automoción y nueva movilidad; viajes aéreos y turismo; y cadena de suministro y transporte. Su objetivo es garantizar que el futuro de la movilidad sea seguro, limpio e inclusivo.
A través de la Coalición Cielos Limpios para el Mañana, más de 100 empresas colaboran para impulsar la aviación mundial con un 10 % de combustible de aviación sostenible para 2030.
En colaboración con UNICEF, el Foro elaboró una carta con destacadas empresas navieras, aerolíneas y compañías de logística para apoyar a COVAX en la entrega de más de 1000 millones de vacunas contra la COVID-19 a comunidades vulnerables de todo el mundo.
El Proyecto Cero en el Transporte de Mercancías por Carretera y la Coalición P4G-Getting to Zero han generado resultados que demuestran los fundamentos, los costes y las oportunidades para acelerar la transición al transporte de mercancías sin emisiones.
La iniciativa Medicine from the Sky está utilizando drones para entregar vacunas y medicamentos en zonas remotas de India, donde ha completado más de 300 pruebas con éxito.
La iniciativa Target True Zero del Foro trabaja para acelerar el despliegue y la expansión de la aviación sin emisiones, aprovechando las tecnologías de vuelo eléctrico y de hidrógeno.
En colaboración con la ciudad de Los Ángeles, la Administración Federal de Aviación y la NASA, el Foro elaboró los Principios del cielo urbano para ayudar a adoptar la movilidad aérea urbana en ciudades de todo el mundo.
El Foro dirigió la elaboración de la Calificación de Sostenibilidad Espacial para incentivar y promover un enfoque más seguro y sostenible de la gestión de las misiones espaciales y la mitigación de residuos en órbita.
La Iniciativa de Automóviles Circulares está contribuyendo a orientar la agenda de políticas de circularidad en el sector automotor, tras recibir el respaldo de los países de la Comisión Europea y del Consejo de Transición hacia Vehículos de Cero Emisiones, y ahora se le ha invitado a apoyar la hoja de ruta de políticas de China.
La red Moving India trabaja con responsables políticos para impulsar políticas de fabricación de vehículos eléctricos, promover la adopción de vehículos de transporte de mercancías por carretera sin emisiones y financiar la transición.
La iniciativa Cuadros de mando de movilidad urbana—dirigida por la Coalición Mundial para la Nueva Movilidad del Foro— reúne a operadores de movilidad y ciudades para evaluar comparativamente la transición a sistemas de movilidad urbana sostenible.
Póngase en contacto con nosotros para obtener más información sobre cómo participar.
