En el espacio cercano a la Tierra, las etapas gastadas de los cohetes y otros desechos se han convertido desde hace mucho tiempo en un problema para los viajes espaciales. Las misiones lunares previstas no auguran nada bueno para el satélite terrestre.
En noviembre de 2021, la Agencia Espacial India publicó un informe, que recibió poca atención en ese momento. El orbitador lunar indio Chandrayaan-2 tuvo que cambiar su órbita con poca antelación. De lo contrario, se habría acercado a tres kilómetros del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, que también orbita la Luna. No querían correr el riesgo de que los dos satélites chocaran y se estrellaran.
La agencia espacial india restó importancia al asunto. En el espacio, no es raro que un satélite tenga que evitar otro satélite o un trozo de basura espacial. Controla constantemente dónde es inminente una colisión. Si el riesgo es demasiado grande, se inicia una maniobra evasiva.
Las sondas lunares previstas agravan el problema de los residuos
Esto es cierto y, sin embargo, no del todo cierto. De hecho, instituciones como la Red Estadounidense de Vigilancia Espacial utilizan sistemas de radar y telescopios para rastrear los desechos espaciales que orbitan alrededor de la Tierra. Cada destornillador perdido está catalogado. Esto significa que las autoridades espaciales están preparadas si un objeto se precipita hacia un satélite o la Estación Espacial Internacional y amenaza con destruirlos.
Sin embargo, en el espacio cislunar entre la Tierra y la Luna, las cosas se ven completamente diferentes. Se conocen las órbitas de algunos satélites y etapas de cohetes que fueron enviados a la luna. Pero la visión general está incompleta. «Hasta la fecha, no existe ningún catálogo de los objetos que orbitan entre la Tierra y la Luna», afirma Tim Flohrer, director de la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA.
Esto todavía no es un problema grave. Se estima que actualmente hay menos de 200 objetos en el espacio cislunar. Esto no tiene comparación con los más de 36.000 objetos que miden más de 10 centímetros de tamaño, que se cree que están en órbita terrestre y de los cuales se conocen 25.000.
Pero no quedará así. En los próximos años, numerosos países quieren enviar sondas no tripuladas a la Luna para prepararse para una posterior colonización. Cuentan con el apoyo de un número creciente de empresas privadas que quieren sacar provecho económico de la luna.
Incluso si las misiones tienen éxito, las etapas gastadas de los cohetes quedan atrás. Por tanto, es de esperar que en los próximos años aumenten los desechos espaciales entre la Tierra y la Luna. Esto aumenta el riesgo de colisiones o de que desechos espaciales golpeen la luna sin previo aviso. La conciencia sobre este problema es cada vez mayor, afirma Flohrer. Actualmente, la ESA está realizando un estudio preliminar que mostrará lo que se necesita para monitorear el espacio cislunar.
Un telescopio hecho a sí mismo monitorea la “monstruosidad”
En EE.UU. ya estamos un paso más allá. Hace tres años, dos científicos de la Universidad de Arizona comenzaron a identificar objetos y a crear un catálogo de desechos espaciales lunares. El proyecto está financiado con 7,5 millones de dólares del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea. soportes.
El ingeniero Roberto Furfaro y el astrónomo Vishnu Reddy utilizan un telescopio de 61 centímetros para explorar el cielo noche tras noche. Uno de los primeros objetos que rastrearon con este telescopio fue la nave espacial china Chang’e 5, que alunizó en diciembre de 2020. Los dos investigadores pudieron seguir la sonda hasta el llamado Cono de la Vergüenza. Así se llama el cono entre la Tierra y la Luna, en el que los objetos son especialmente difíciles de detectar porque la Luna los eclipsa como una luciérnaga ante los faros de un coche.
Los primeros objetos que Furfaro y Reddy rastrearon entre la Tierra y la Luna eran del tamaño de un autobús escolar. Ahora es posible detectar objetos más pequeños como cubesats, Reddy escribió en una publicación reciente como invitado. para la revista de noticias “The Conversation”.
Los dos investigadores también fueron quienes resolvieron el misterio que rodea al misterioso objeto WE0913A. resuelto, que llegó a la luna el 4 de marzo de 2022 después de varios sobrevuelos y dejó allí un cráter de 29 metros de ancho. Cuando el objeto fue descubierto por primera vez, se pensó que era una etapa superior de un cohete SpaceX que lanzó un satélite climático al espacio profundo en 2015.
Los dos investigadores pudieron demostrar que esto no es cierto. Rastrearon la trayectoria del objeto hasta su lanzamiento en 2014. Así descubrieron que se trataba de la etapa superior de un cohete chino Gran Marcha.
Utilizando los datos de la órbita, los dos investigadores también pudieron calcular dónde impactaría la etapa del cohete en la Luna unas semanas más tarde. Su predicción fue confirmada más tarde por imágenes del Lunar Reconnaissance Orbiter. El cráter recién formado se encontraba a sólo 7,5 kilómetros del lugar previsto del accidente.
Las imágenes del Lunar Reconnaissance Orbiter antes y después del impacto muestran el nuevo cráter con un diámetro de 29 metros.
El ejemplo muestra que un catálogo de desechos espaciales sería útil de dos maneras. No sólo ayudaría a evitar colisiones en el espacio. También podría advertir de impactos inminentes en la Luna. A diferencia de la Tierra, la Luna no tiene una atmósfera protectora. Entonces, si un trozo de basura espacial se precipita hacia la superficie de la luna, no se quemará. Por lo tanto, los futuros colonos tendrían que ponerse a salvo a tiempo si hubiera una amenaza de impacto cerca de ellos.
Los desechos de la luna también ponen en peligro los satélites en órbita terrestre
Los desechos espaciales en el espacio cislunar amenazan no sólo a la Luna, sino también a la Tierra. Una peculiaridad del espacio cislunar es que los escombros sienten la atracción gravitacional tanto de la Tierra como de la Luna. Esto hace que calcular sus órbitas sea una cuestión complicada.
Estos cálculos son la especialidad de la ingeniera espacial Carolin Frueh de la Universidad Purdue. Utiliza complejas simulaciones por computadora para investigar qué sucede con los escombros que resultan de la explosión de una etapa de cohete o la colisión de dos satélites. Sus cálculos muestran que los escombros en el espacio cislunar no necesariamente permanecen cerca de sus órbitas originales. Algunos de los escombros escapan por completo del sistema Tierra-Luna, mientras que otros objetos son arrojados hacia la Tierra.
Este es un peligro adicional para los satélites que orbitan alrededor de la Tierra, afirma Frueh. Podrían ser alcanzados no sólo por basura espacial en el espacio cercano a la Tierra, sino también por objetos provenientes de los alrededores de la Luna. Según Frueh, incluso un solo evento de fragmentación en el espacio cislunar podría tener consecuencias significativas y duraderas.
¿Cómo se pueden limitar los desechos espaciales?
Por lo tanto, para Flohrer está claro que el espacio cislunar necesita ser protegido tanto como el espacio cercano a la Tierra. Por este motivo, el sistema Tierra-Luna también forma parte de la Política Cero Desechos de la ESA. El objetivo es limitar significativamente la producción de basura espacial para 2030.
La ESA demostró cómo se puede hacer esto durante el lanzamiento del telescopio espacial James Webb en diciembre de 2021. Después de que la etapa superior del cohete Ariane 5 llevó el telescopio a su destino, utilizó el combustible restante para alcanzar la esfera de influencia de la Tierra. y la Luna escapar y desaparecer en la inmensidad del sistema solar.
Desafortunadamente, esta sigue siendo la excepción hoy en día. A menudo, el combustible restante no es suficiente para catapultar la etapa de un cohete o un satélite en desuso fuera del sistema Tierra-Luna. Otra opción sería permitir que los desechos espaciales caigan específicamente sobre la luna. Desde el punto de vista de la protección planetaria, eso sería una pesadilla, afirma Frueh. Porque sin atmósfera los desechos espaciales no se quemarían.
Lo que queda es drenar el combustible restante de los tanques. Esto evitará que se caliente y provoque la explosión del cohete. Pero ni siquiera eso es todavía un requisito vinculante para las misiones lunares.
Actualmente faltan soluciones para evitar los desechos espaciales en el espacio cislunar, afirma Frueh. Sin embargo, en los próximos años están previstas numerosas misiones lunares. Por eso Frueh teme que tarde o temprano los habitantes de la Luna se enfrenten a los mismos problemas que en la Tierra.
Siga al equipo editorial científico de NZZ en X