La humanidad llevó su actividad al cosmos y, con ella, una vieja costumbre terrestre: dejar residuos después de utilizar un lugar. Pero, lo más inquietante no es la existencia de restos de nuestras creaciones alrededor del planeta, sino su permanencia
Mirar una representación de la basura espacial produce una impresión equivocada. Miles de puntos parecen formar un enjambre alrededor de la Tierra, como si nuestro planeta estuviera atrapado dentro de una esfera de chatarra. Pero el espacio no está lleno.
Entre un satélite y otro pueden existir cientos o miles de kilómetros. No hay una nube compacta de objetos esperando chocar. El verdadero problema es más difícil de imaginar: esos objetos viajan a velocidades de varios kilómetros por segundo, recorren una y otra vez las mismas regiones orbitales y algunos permanecerán allí durante décadas o incluso siglos.
La órbita terrestre no es un vertedero inmóvil. Es una carretera en la que todo se mueve. Las estadísticas de la Agencia Espacial Europea (ESA) —actualizadas hasta el 31 de julio último— registran unos 46 200 objetos que las redes de vigilancia espacial pueden seguir de manera regular. Cerca de 16 000 son satélites que todavía funcionan. El resto incluye satélites fuera de servicio, etapas de cohetes, piezas liberadas durante misiones y fragmentos producidos por explosiones, colisiones y otros procesos de fragmentación. Pero esos 46 200 objetos son apenas la parte visible del problema.
La vigilancia espacial tiene una limitación fundamental: el tamaño. Los radares y los sistemas ópticos pueden mantener bajo observación una gran cantidad de objetos relativamente grandes. Sin embargo, cuanto menor es un fragmento, más difícil resulta determinar con precisión dónde está y hacia dónde se dirige.
Los modelos de la ESA calculan que alrededor de la Tierra existen unos 54 000 objetos de más de diez centímetros, incluidos unos 9 300 satélites activos. A ellos se suman aproximadamente 1,2 millones de fragmentos de entre uno y diez centímetros y unos 140 millones con tamaños entre un milímetro y un centímetro.
La diferencia entre esas cifras y el catálogo de objetos rastreados explica buena parte del peligro. Un satélite puede maniobrar para evitar un objeto cuya trayectoria conocemos. No puede hacer lo mismo con cada fragmento diminuto que atraviesa su órbita, sin que exista información suficiente para predecir su posición. Y el tamaño, en este caso, engaña.
La ESA estima que un objeto de unos diez centímetros puede destruir de forma catastrófica un satélite convencional. Uno de un centímetro puede inutilizar una nave espacial y penetrar, incluso las protecciones de la Estación Espacial Internacional. Un fragmento de apenas un milímetro puede dañar subsistemas sensibles. La razón está en la velocidad.
En órbita baja, los objetos pueden desplazarse a unos siete u ocho kilómetros por segundo. La velocidad media de impacto entre objetos espaciales ronda los diez kilómetros por segundo y puede alcanzar valores superiores.
A esas velocidades, un fragmento, que en la Tierra parecería insignificante, puede comportarse como un proyectil de enorme energía.
El 10 de febrero de 2009 ocurrió una demostración particularmente clara de ese problema. El satélite de comunicaciones estadounidense Iridium 33, que todavía estaba operativo, chocó con el satélite ruso Kosmos 2251, que se encontraba fuera de servicio. El encuentro ocurrió a unos 790 kilómetros de altura y a una velocidad relativa cercana a 11,6 kilómetros por segundo. Fue la primera colisión accidental conocida entre dos satélites intactos.
El resultado no fueron dos objetos menos en el catálogo. Fueron miles de fragmentos. La colisión produjo una nube de restos, suficientemente grandes, para ser rastreados, además de una cantidad mayor de partículas demasiado pequeñas para incorporarse al seguimiento rutinario. La NASA señala que una parte importante de esos fragmentos continúa siendo un riesgo para otras naves.
La física explica por qué el problema no terminó en el lugar del impacto. Cada fragmento recibió una velocidad y una trayectoria ligeramente diferentes. Algunos ascendieron, otros descendieron y otros quedaron en órbitas con distintas inclinaciones. Con el tiempo, los restos se distribuyeron alrededor de la Tierra.
Una colisión ocurrida sobre Siberia dejó así una herencia que puede atravesar otras regiones del planeta durante años. El peligro no consiste en que todos esos fragmentos vayan a golpear otro satélite. Eso sería una interpretación exagerada. El problema consiste en que cada nuevo fragmento añade otra posibilidad de encuentro futuro.
Cuando el número de objetos aumenta, también aumenta el número de combinaciones posibles. Y ahí aparece el síndrome de Kessler.
La idea propuesta por los científicos Donald Kessler y Burton Cour-Palais, a finales de la década de los 70 del siglo XX, describe un escenario en el que la densidad de objetos en determinadas regiones orbitales alcanza un punto en que las colisiones generan fragmentos más rápido de lo que estos desaparecen.
Una colisión produce restos. Los restos aumentan la probabilidad de otra colisión. La nueva colisión genera más restos. Y el proceso puede continuar.
No significa que un día una explosión cubra la Tierra con una barrera impenetrable que impida cualquier lanzamiento. Tampoco implica que todas las órbitas vayan a quedar inutilizadas al mismo tiempo. La dinámica resulta mucho más localizada.
La concentración de objetos cambia con la altitud, la inclinación orbital, el tamaño de los fragmentos y la capacidad de la atmósfera para frenarlos. En órbitas bajas, el rozamiento atmosférico puede sacar de circulación algunos objetos en relativamente poco tiempo. A mayores alturas, esa limpieza natural puede tardar mucho más.
La propia NASA señala que la mayor concentración de basura espacial se encuentra entre unos 750 y mil kilómetros de altura.
Ante ese escenario, el problema no es simplemente cuánta basura existe, sino dónde está, cuánto tiempo permanecerá allí y cuántas trayectorias puede cruzar.
La expansión de la actividad espacial introduce una nueva dificultad. Cada satélite que llega a órbita ocupa una trayectoria dentro de un entorno que ya contiene objetos anteriores. Cuando termina su misión, la nave no desaparece por el simple hecho de dejar de funcionar. Puede convertirse en basura.
También puede hacerlo una etapa de cohete, una cubierta protectora, una pieza liberada durante una misión o un tanque que conserve energía almacenada.
Una de las medidas más importantes consiste en impedir que los objetos lleguen a convertirse en nuevos fragmentos. La llamada pasivación busca eliminar o reducir la energía almacenada al final de una misión, por ejemplo, mediante la descarga de baterías o la liberación controlada de combustible y presión. Estudios presentados este año dentro del programa de sostenibilidad espacial de la ESA siguen considerando esta estrategia una de las herramientas más eficaces para evitar nuevas fragmentaciones.
También existen acciones de retirada y desorbitado. Algunas naves pueden reducir su altitud hasta entrar en las capas densas de la atmósfera y destruirse durante la rentrada. Otras pueden ser trasladadas a órbitas de disposición.
Pero, cuando un objeto grande ya está abandonado en una región congestionada, aparece una dificultad distinta: retirarlo también requiere una misión, combustible, tecnología y una operación de proximidad con un objeto que puede no responder a ningún comando.
Mientras tanto, los satélites activos deben esquivar. La ESA señala que sus satélites en órbita baja realizan maniobras de evitación de colisiones, y que la vigilancia de aproximaciones forma parte de las operaciones habituales. La NASA, por su parte, mantiene sistemas para identificar encuentros potencialmente peligrosos y permitir que las naves modifiquen su trayectoria cuando el riesgo lo justifica.
Cada acción resuelve un problema concreto, pero también consume combustible, altera la planificación de una misión y puede obligar a modificar otras operaciones.
La imagen de un espacio completamente saturado resulta atractiva porque permite visualizar el peligro. También puede resultar engañosa. La órbita terrestre sigue siendo, en términos físicos, un espacio enorme y en buena parte vacío. El hecho más inquietante no es, por tanto, la existencia de basura espacial, sino su permanencia.
La humanidad llevó su actividad al espacio y, con ella, llevó también una vieja costumbre terrestre: dejar residuos después de utilizar un lugar. La diferencia está en que allí arriba no hay viento, río ni servicio de recogida que se encargue de ellos. Solo queda la física.
