La basura espacial podría convertirse en un gran problema de la próxima década
Los cambios en la atmósfera causados por las emisiones de dióxido de carbono podrían aumentar la cantidad de escombros que permanece en órbita.
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Es fácil comparar el problema de la basura espacial con el cambio climático. Las actividades humanas dejan demasiados satélites inactivos y fragmentos desechados de maquinaria en la órbita terrestre. Si no se vigila, la basura espacial podría generar problemas significativos a las futuras generaciones y dificultaría cada vez más el acceso al espacio o, en el peor de los casos, lo imposibilitaría.
No obstante, los dos problemas podrían estar relacionados. De manera natural, la atmósfera de nuestro planeta empuja los desechos hacia abajo y los incinera en la tropósfera, pero el aumento en los niveles de dióxido de carbono está reduciendo la densidad de la atmósfera superior, lo cual podría disminuir este efecto. Según un estudio presentado el mes pasado en la Conferencia Europea sobre Basura Espacial, el problema ha sido subestimado y la cantidad de basura espacial en órbita podría, en el peor escenario posible, aumentar 50 veces para 2100.
“Las cifras nos tomaron por sorpresa”, dijo Hugh Lewis, un experto en basura espacial de la Universidad de Southampton en Inglaterra y coautor del artículo que se presentará para ser arbitrado en los próximos meses. “Hay verdaderos motivos para estar alarmados”.
Nuestra atmósfera es un aliado útil para limpiar la basura espacial. Las colisiones con sus moléculas provocan atracción, la cual regresa los objetos a la atmósfera. Si se encuentran a una altura menor de 482 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, la mayoría de los objetos se descomponen de forma natural en la tropósfera y se queman en menos de diez años.
En la atmósfera inferior, las moléculas de dióxido de carbono pueden volver a liberar radiación infrarroja después de absorberla del Sol, la cual luego queda atrapada como calor en la tropósfera. Sin embargo, 96 kilómetros arriba, donde la atmósfera es más delgada, sucede lo opuesto. “No hay nada que vuelva a captar esa energía”, comentó Matthew Brown, también de la Universidad de Southampton y autor principal del artículo. “Así que se pierde en el espacio”.
El escape de calor provoca la disminución en el volumen de la atmósfera, por lo tanto en su densidad. Brown y su equipo aseguran que, debido al aumento en los niveles de dióxido de carbono, desde el año 2000 se ha perdido un 21 por ciento de la densidad de la atmósfera a 402 kilómetros de altitud. Para 2100, si se duplican los niveles actuales de dióxido de carbono —conforme la evaluación del peor escenario posible que realizó el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático—, esa cifra podría aumentar al 80 por ciento.
Para la basura espacial, las consecuencias son importantes. En la actualidad, a una altitud menor o igual a 402 kilómetros orbitan más de 2500 objetos de un tamaño superior a 10 centímetros. En el peor escenario posible, un aumento en la vida orbital de hasta 40 años implicará que menos objetos serán arrastrados a la atmósfera inferior. La cantidad de objetos a esa altitud se incrementará 50 veces, a unos 125.000.
Incluso en el mejor escenario posible, en el que se estabilicen o incluso se reviertan los niveles de dióxido de carbono, se esperaría que se duplique la cantidad de basura espacial. Brown cree que el resultado más probable es como a la mitad, con un aumento de tal vez diez o veinte veces.
Esta investigación es un “trabajo muy importante”, dijo John Emmert, un científico atmosférico del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos en Washington D. C. que ha estudiado la pérdida de densidad en la atmósfera. Sin embargo, según Emmert, se necesita más investigación para comprender la gravedad del problema, ya que también se sabe que el impacto del ciclo solar es un factor relevante en los cambios de la densidad atmosférica.
Los hallazgos también podrían plantear desafíos para las autoridades regulatorias y los operadores de satélites, en especial SpaceX, Amazon y otras empresas que buscan construir megaconstelaciones de miles de satélites para emitir servicios de Internet a la superficie desde una órbita baja de la Tierra.
Por ejemplo, apenas el mes pasado, la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC, por su sigla en inglés) aprobó una petición de SpaceX de disminuir las órbitas de casi 3000 satélites en su constelación Starlink, bajo el argumento de que la atracción atmosférica barrerá de manera natural los satélites inactivos y los desechos en un tiempo razonable.
La investigación de Brown y su equipo sugiere que esa suposición podría ser errónea.
Un vocero de la FCC mencionó que en la actualidad la mayoría de sus solicitantes usa el Software de Evaluación de Desechos de la NASA para predecir la vida útil de los satélites en las órbitas bajas de la Tierra. “En este momento, no sabemos si hay algún plan para cambiar ese programa con el fin de abordar los cambios en la composición atmosférica que predice el artículo”, comentó. “Cada cierto tiempo, la FCC revisa sus reglas y reglamentos y los actualiza con base en las novedades en el mercado y el conocimiento científico”.
SpaceX no respondió a una solicitud de comentarios.
Lewis dijo que sospechaba que algunos de los modelos, sin embargo, se basaban en datos obsoletos y que era necesario hacer más para eliminar activamente los satélites y los desechos de la órbita en vez de depender del efecto atmosférico. “Los operadores deben lograr que este aspecto de las misiones sea una prioridad”, dijo.
Incluso un aumento moderado de la vida útil de las grandes constelaciones podría plantear problemas importantes. “Si la nave espacial de SpaceX vuelve a entrar de manera pasiva en 10 o 15 años, ¿sería suficiente?”, se pregunta Lewis. “Como es una gran constelación, mucha gente diría que probablemente no”.
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