e.Deorbit, Europa contra la basura espacial Daniel Marín

No hace falta haber visto Gravity para saber que la basura espacial es un problema importante. Existen más de 17000 objetos en la órbita baja que constituyen una amenaza para los satélites en servicio y los astronautas. Pero eliminar la basura espacial no es fácil. Se han propuesto multitud de sistemas para solucionar este problema, desde láseres hasta remolcadores espaciales. La Agencia Europea del Espacio (ESA), lanzó el programa e.Deorbit en 2012 dentro del marco de la iniciativa Clean Space precisamente para investigar los posibles sistemas capaces de limpiar de basura espacial las regiones de la órbita baja situadas entre los 800 y los 1000 kilómetros de altura. Este régimen de alturas es el más crítico, ya que en esta zona el rozamiento atmosférico es mínimo y los elementos de basura espacial pueden permanecer en órbita décadas o siglos.

Un satélite con ‘tentáculos’ captura un satélite fuera de servicio que se ha convertido en basura espacial (ESA).

Pero, ¿cómo eliminar la basura espacial? Más allá de la vaporización mediante sistemas de alta energía, existen tres formas simples de llevar a cabo esta tarea. La primera es mandar el pedazo de basura a una órbita por encima de los dos mil kilómetros de altura, una zona poco demandada por los operarios de satélites civiles y militares. Otra opción es remolcar la basura hasta órbitas por debajo de los 600 kilómetros, donde el rozamiento con la atmósfera la obligaría a reentrar en relativamente poco tiempo. Una variante de este sistema más radical pasa por agarrar el trozo de chatarra espacial y deorbitarlo conjuntamente con el mismo remolcador.

Proyección del aumento de la basura espacial en el escenario optimista (verde) y pesimista (rojo). La oscilación en el número de trozos de basura se debe al ciclo de actividad solar, que expande la atmósfera terrestre y facilita la reentrada de objetos en órbita baja (ESA).

Objetos en órbita baja en función de la altura (ESA).

El asunto clave radica en cómo efectuar la captura del trozo de basura espacial. Hace tiempo que la ESA estudia los sistemas de captura en órbita, por lo que e.Deorbit ha podido aprovechar esta experiencia para sugerir tres técnicas especialmente prometedoras: brazos robóticos, tentáculos, redes o rayos de iones. La red y el sistema de tentáculos permite envolver un objetivo casi independientemente de su forma, lo que es una gran ventaja cuando tienes que lidiar con todo tipo de elementos. En el caso de la red, esta técnica también presenta la ventaja de casi no verse afectada por la velocidad de giro del satélite a capturar. e.Deorbit consideró usar una red cuadrada de 16 x 16 metros y con un tamaño de malla de unos veinte centímetros fabricada en Dyneema. En cada una de las cuatro esquinas de la red se situaría una masa para facilitar la captura, de igual modo que las redes de pescadores o las que usaban los gladiadores.

Conceptos de captura de basura espacial (Airbus Defence and Space).

Capturando un satélite inactivo mediante una red (ESA).

El programa e.Deorbit también contempla un sistema más espectacular para eliminar la basura espacial basado en un arpón. El arpón aventaja a la red o los tentáculos al evitar la necesidad de rodear el satélite objetivo, aunque resulta necesario perforar la estructura de la nave o fragmento de chatarra, algo no necesariamente trivial. La empresa Astrium Stevenage -actualmente Airbus Defence and Space- investigó en su momento este sistema y ahora se presenta como uno de los sistemas más llamativos que han nacido dentro de la iniciativa e.Deorbit. El arpón tendría unas dimensiones de 0,585 x 0,4 metros y sería capturar satélites de hasta nueve toneladas de masa situados a una distancia superior a los diez metros. La masa del sistema de captura sería de unos 10 kg e incluiría dos arpones de 1,5 kg cada uno.

Arpón diseñado para capturar satélites (ESA).

e.Deorbit pretende desarrollar un satélite prototipo de una tonelada aproximadamente para verificar la idoneidad de las técnicas de captura de basura espacial que podría ser lanzado en 2021. Evidentemente, un único satélite solamente sería capaz de retirar un número pequeño de elementos de basura espacial antes de agotar sus reservas de combustible, así que serían necesarios decenas o centenares de estos remolcadores -con arpón o sin él- para solucionar este problema, por no hablar de quién debería hacer frente al precio de esta factura. Una interesante iniciativa en cualquier caso.