Cómo lanzar una red más amplia para rastrear basura espacial

Sra. Tecnología | Escombros: Getty; Tierra: NASA

La basura espacial no va a desaparecer pronto, y tampoco los problemas que causa. Estamos preparados para ver más lanzamientos de satélites con cada año que pasa, lo que significa que más piezas de cohetes y naves espaciales se sueltan y dando vueltas a más de 22,000 mph . A esas velocidades, incluso un objeto de unos pocos centímetros de largo podría destruir instantáneamente un satélite y enviar aún más escombros al espacio.

Como tratas con esto? Puede usar láseres potentes para medir la distancia de estos objetos, como un radar o un sonar. Un rayo láser golpea los escombros en órbita y rebota de regreso a la Tierra, y los equipos de tierra pueden medir cuánto tiempo lleva averiguar dónde están y hacia dónde se dirigen, lo que le alerta sobre posibles colisiones con otros objetos. Esta técnica de alcance láser está lejos de ser una práctica nueva para rastrear satélites, pero con el rastreo de desechos espaciales, la situación es diferente, dice Carolin Frueh, experta en astrodinámica de la Universidad de Purdue. La basura espacial no permanece en una órbita estable. Comenzará a dar vueltas y tomará un movimiento de actitud potencialmente rápido, por lo que no está bien orientado, dice ella. Las detecciones láser aparecerán de forma más aleatoria que en el caso de los satélites, por lo que se necesitan más observaciones continuas para predecir realmente hacia dónde se dirigen los desechos.

El rango láser solo le brinda una ventana de ubicación de varios miles de kilómetros de distancia. Para mejores predicciones, los rastreadores de escombros también pueden medir el reflejo de la luz solar en estos objetos, que se pueden usar para estrechar esas ventanas a solo unos pocos metros. Pero estos reflejos de la luz solar solo se pueden observar al amanecer o al atardecer, cuando las estaciones terrestres aún están oscuras pero los satélites están iluminados.

Un equipo de investigadores europeos cree haber solucionado finalmente este problema, según un nuevo artículo publicado en Nature Communications . Un equipo dirigido por Michael Steindorfer, investigador de desechos espaciales de la Academia de Ciencias de Austria, ha descubierto una forma de visualizar los desechos espaciales a plena luz del día contra un fondo de cielo azul. En lugar de medir los reflejos de la luz solar a la antigua usanza, la nueva técnica de luz diurna utiliza un filtro especializado, un telescopio y un sistema de cámara para observar las estrellas en el cielo durante el día (cuando son 10 veces más difíciles de detectar). Esto le brinda un fondo que contrasta con la basura espacial, que refleja la luz con mayor intensidad ya que está más cerca de la Tierra, por lo que ya no tiene que esperar hasta el crepúsculo o antes del amanecer para obtener mediciones de reflexión de la luz solar. Además, el equipo diseñó un nuevo software que corrige automáticamente las predicciones de ubicación de objetos en tiempo real con mayor precisión que los sistemas anteriores.

El equipo probó este nuevo sistema de luz diurna durante el día en cuatro cuerpos de cohetes diferentes que se mueven en órbita a menos de 1.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, señalando sus ubicaciones en un rango de aproximadamente un metro más o menos. Posteriormente validaron el sistema a través de observaciones de otros 40 objetos. En conjunto, los investigadores creen que el nuevo sistema de luz diurna puede hacer que un sistema de alcance láser sea más preciso entre 6 y 22 horas al día, según la estación. Debería estar dentro de los medios para que una estación de seguimiento establezca dicho sistema.

Trabajo en progreso

Algunas estimaciones sugieren que hay 130 millones de piezas de desechos espaciales en órbita alrededor de la Tierra.

ODPO de la NASA

Sin embargo, realizar observaciones a la luz del día tiene sus inconvenientes, y Steindorfer admite que los reflejos de otros objetos podrían interferir fácilmente con el seguimiento de los escombros. Tanto el hardware como el software deben mejorarse con el tiempo para reducir las predicciones inexactas, y Steindorfer argumenta que todo el sistema debe considerarse como un trabajo continuo en progreso. Frueh, que no trabajó en el nuevo estudio, también agrega que el seguimiento de la luz del día ya es posible con el radar, y las observaciones ópticas de la luz del día también se han utilizado para detectar el movimiento de escombros particularmente brillantes.

Pero la combinación de estas observaciones del telescopio con mediciones de rango láser proporciona una mejora significativa en las precisiones actuales de los objetos catalogados, especialmente en órbitas de gran altitud, que no son rastreadas por radar, dice Frueh. Ella advierte que no puede servir como una solución final para escanear escombros de todos los tamaños y altitudes, pero debería ser otra herramienta útil en el cinturón de herramientas de rastreo de escombros.

Steindorfer es naturalmente más optimista sobre el impacto del nuevo sistema de luz diurna. Él cree que podría ayudar a fomentar una red más organizada de estaciones de seguimiento de desechos en todo el mundo, trabajando juntas de una manera que mejore significativamente las predicciones orbitales y brinde mejores advertencias de posibles colisiones, o incluso informe futuras misiones de eliminación de desechos espaciales. Dado lo grave que se está volviendo el problema de la basura espacial, cualquier solución nueva es más que bienvenida en este momento.

esconder