Barriendo el espacio: La solución al final de la vida útil

Kieran O’Brien – Gerente sénior de proyectos

La sostenibilidad espacial se ha convertido en un tema candente en toda la industria espacial internacional, y con razón.

Hasta la fecha, los gobiernos y los operadores de satélites han lanzado aproximadamente 11.670 satélites al espacio, muchos de los cuales se han posicionado en órbita terrestre baja (LEO). Según la Agencia Espacial Europea, solo 4.300 de los 7.200 satélites en órbita restantes siguen activos, dejando cerca de 3.000 vehículos no maniobrables que se desplazan por el espacio. Los vehículos espaciales activos realizan con frecuencia maniobras de evasión de colisiones (CAM) para evitar impactos con otros objetos activos y desechos espaciales. Ni siquiera la Estación Espacial Internacional (ISS) está a salvo. Los desechos orbitales representan uno de los mayores riesgos para la estación, obligando a realizar más de cuatro maniobras de evasión de colisiones al año. Las trayectorias de los objetos en descomposición se cruzan frecuentemente con la de la ISS, mientras caen en espiral hacia la atmósfera impenetrable de la Tierra y su destino final. Y recientemente, en mayo, se descubrió que un fragmento de desechos había impactado contra el brazo robótico Canadarm2 de la estación, dejando un agujero considerable.

El entorno orbital está a punto de experimentar cambios aún mayores con la aparición de grandes constelaciones de satélites. Estas extensas redes incrementarán el número de satélites en órbita, con decenas de miles de nuevos satélites lanzados para 2030, lo que provocará una congestión orbital cada vez mayor. La mera cantidad debería ser motivo de preocupación para los operadores de satélites, así como para todos los usuarios de infraestructuras espaciales, que prácticamente abarcan a toda la población del mundo desarrollado.

El espacio es un entorno notoriamente hostil y los fallos en los satélites son frecuentes. La cantidad de satélites que componen las grandes constelaciones convierte los fallos en órbita en un problema importante para la sostenibilidad espacial. Por ejemplo, imaginemos una constelación hipotética de 1000 satélites operando a gran altitud en la órbita terrestre baja (LEO). Una tasa de fallos del 5 % resultaría en unos 50 satélites averiados que se desplazarían por la misma órbita que los satélites operativos restantes. A medida que se lancen más satélites para reponer la constelación, el número de satélites averiados en órbita no hará más que aumentar. Esto supone, sin duda, una amenaza significativa para cualquier objeto en órbitas iguales o similares, incluida la propia constelación del operador. Una cosa es pilotar cientos de vehículos controlados a través de sus órbitas planificadas de forma coordinada, y otra muy distinta es añadir 50 satélites defectuosos, cada uno viajando a velocidades orbitales superiores a 27 000 km/h.

Esto no solo pone en riesgo la constelación del operador y otros objetos en la misma órbita, sino que amenaza todo el entorno de la órbita terrestre baja (LEO), ya que cada colisión puede generar decenas de miles de nuevos fragmentos. Con el tiempo, esto podría provocar un efecto descontrolado, similar al del "Síndrome de Kessler", donde un número creciente de objetos en órbita conlleva un mayor número de colisiones y, por lo tanto, un volumen cada vez mayor de desechos orbitales.

Así pues, con el auge exponencial de las constelaciones ya en marcha y que se prevé que continúe, ¿qué podemos hacer para beneficiarnos simultáneamente de las revolucionarias redes de banda ancha en órbita terrestre baja (LEO) y, al mismo tiempo, garantizar un entorno espacial sostenible para las generaciones futuras?

Aquí es donde entra en juego el servicio de fin de vida útil (EOL, por sus siglas en inglés). Con un poco de previsión y medidas preventivas, los operadores de constelaciones pueden preparar sus satélites con placas de acoplamiento antes del lanzamiento, lo que permite que los satélites de servicio compatibles se encuentren, se acoplen y se deshagan de estos clientes al final de su vida útil.

Imagínese una flota completa de robots de servicio altamente avanzados, listos y esperando para encontrarse con satélites cercanos y desorbitarlos activamente al final de sus vidas. Una vez completada la tarea, estos robots barredores espaciales podrían regresar a sus órbitas de estacionamiento y esperar pacientemente otra llamada de su próximo satélite necesitado. Esto puede sonar a ciencia ficción, pero esta es una de las varias visiones que Astroscale ya está en camino de lograr. El reciente lanzamiento delELSA-d(Servicios de fin de vida útil de Astroscale - demostración) y el revolucionario programa de servicios para múltiples clientes,ELSA-M,Son hitos en el camino para hacer realidad esta visión.

Este programa ELSA-M representa el siguiente gran paso de la industria espacial mundial hacia la oferta de un servicio comercial capaz de eliminar múltiples piezas de desechos en una sola misión. Las actividades actuales incluyen el desarrollo de tecnologías clave de fin de vida útil con nuestros socios en la Agencia Espacial del Reino Unido, la Agencia Espacial Europea y OneWeb, bajo elPrograma Sunrise firmado recientementeEstos avances tecnológicos permitirán el primer encuentro y acoplamiento entre un vehículo de servicio al final de su vida útil y una nave espacial de un cliente comercial, allanando el camino para el inicio de nuestro servicio comercial al final de su vida útil.

Y esto es solo el principio. Al dominar las tecnologías necesarias para el encuentro en órbita y las operaciones de proximidad, junto con la captura robótica de objetos espaciales no controlados, esta tecnología EOL respaldará el desarrollo de formas aún más avanzadas de mantenimiento en órbita, incluyendo el reabastecimiento de combustible en órbita, las actualizaciones en órbita e incluso la fabricación y/o el ensamblaje en órbita.

Pero por ahora, el objetivo principal sigue siendo simple, aunque dista mucho de ser fácil... mientras Astroscale desarrolla tecnología revolucionaria para el final de su vida útil, trabajamos en colaboración para preservar un entorno orbital limpio, seguro y sostenible para la continua exploración y utilización del cosmos por parte de la humanidad.