La chatarra espacial es un problema, especialmente en órbita baja. Según la Space Surveillance Network de los Estados Unidos, en abril de 2012 había unos 16.000 satélites, etapas de cohetes y fragmentos en órbitas cercanas a al Tierra, de los cuales unos 6050 son soviéticos o rusos y 4800 son norteamericanos y 3600 son de origen chino (el elevado número de fragmentos chinos se debe a la prueba antisatélite -ASAT- de 2007). ¿Cómo luchar contra este problema? Las soluciones pasan por controlar los fragmentos que se desprenden de los lanzadores, deorbitar los satélites y etapas superiores fuera de servicio, además de evitar siempre que sea posible colisiones entre satélites a varios kilómetros por segundo. Pero esto es insuficiente, al menos a largo plazo. Lo ideal sería retirar los satélites fuera de servicio o repararlos en caso de que sea posible usando un remolcador orbital. El concepto de utilizar un remolcador para eliminar chatarra espacial o reparar satélites no es nueva y surge cada cierto tiempo, pero actualmente existen varios proyectos que están a punto de ver la luz.
El principal problema es la chatarra espacial situada en órbitas por encima de los 800 kilómetros. Por debajo de 600 kilómetros cualquier objeto reentra en la atmósfera terrestre en el plazo de unos pocos años gracias al rozamiento atmosférico, pero por encima de 800 kilómetros el proceso requiere décadas o siglos. También hay problemas de congestión en la órbita geoestacionaria (GEO), a 36.000 kilómetros de la Tierra, donde se acumulan los satélites de comunicaciones, meteorológicos y militares.
Una solución es el proyecto alemán DEOS (Deutsche Orbitale Servicing Mission), que consiste en un satélite pequeño capaz de capturar, reparar y recargar de combustible otros satélites fuera de servicio. DEOS incorporaría un brazo robot para agarrarse y, o bien reparar el satélite objetivo (denominado «cliente») si fuera necesario, o bien deorbitarlo. El programa planea lanzar un satélite activo y otro pasivo que simularía ser un vehículo fuera de servicio para demostrar las tecnologías asociadas. DEOS está siendo desarrollado por la agencia espacial alemana (DLR) y la empresa Astrium. Se espera que un prototipo formado por un satélite activo y uno pasivo pueda despegar en 2018.
Por su parte, Francia está desarrollando el programa X-OTV, un demostrador tecnológico de pequeño tamaño para crear las tecnologías asociadas con la captura y deorbitado de satélites fuera de servicio. Si la misión X-OTV sale adelante, el CNES francés planea lanzar el Y-OTV, una misión plenamente funcional que podría retirar algún satélite europeo fuera de servicio como el Envisat o alguna etapa superior del cohete Ariane. El OTV operativo estaría basado en la nave de carga ATV de la ISS y tendría una masa de 17 toneladas y unas dimensiones de 4,5x 6 metros. Poseería un brazo robot en un extremo y sería capaz de sacar fuera de la órbita múltiples objetivos, para lo cual llevaría una gran cantidad de combustible.
Otro proyecto interesante es la nave SIS (Space Infrastructure Servicing), desarrollada por la empresa canadiense MacDonald Dettwiler. SIS pretende recargar de combustible los satélites de comunicaciones en GEO para poder alargar su vida útil. No se trata de un programa para retirar la basura espacial propiamente dicho, pero si podemos prolongar el funcionamiento de los satélites de comunicaciones en GEO obviamente se necesitarán menos lanzamientos en el futuro.
Pero quizás la propuesta más exótica y rocambolesca sea el programa Phoenix de la agencia militar estadounidense DARPA. Esta curiosa iniciativa de reciclaje espacial pasa por usar los elementos de antiguos satélites situados en GEO de una forma muy ingeniosa. Una flota de pequeños satélites o satlets podría acoplarse a antiguos satélites no operativos para aprovechar sus antenas y otros sistemas con el fin de crear un nuevo aparato totalmente operativo con fines civiles o militares. DARPA pretende realizar una primera misión de prueba en 2015. Como otros proyectos de DARPA, se trata de un concepto que bordea la ciencia ficción, pero obviamente es sumamente interesante. Por supuesto, este programa tiene una aplicación un tanto más oscura y es que podría ser usado para inspeccionar y/o inhabilitar satélites enemigos, algo así como un proyecto Prowler 2.0.
Como vemos, todas las propuestas anteriores o bien son muy exóticas o están en una fase de desarrollo demasiado temprana. Posiblemente el concepto más realista y maduro de remolcador orbital sea el propuesto por la empresa rusa NPO Lávochkin. Esta empresa sugiere usar la plataforma multiuso Flagman o MKTM (Многоцелевой Космоческий Транспортный Модуль) como sistema para reducir la chatarra espacial. Flagman es básicamente una plataforma Navigator -probada con éxito en satélites como el Elektro-L o el Spektr-R- unida a una etapa superior Fregat. Flagman debutó el año pasado de forma poco brillante en la misión Fobos-Grunt, pero Lávochkin considera que los problemas de esta plataforma ya han sido superados (aunque todavía no se han identificado las causas de la pérdida de esta sonda al 100%). El remolcador orbital Flagman viene en tres variantes: Flagman a secas, (para órbitas altas), Flagman-M (para la órbita baja y sin etapa Fregat) y Flagman-SB (con una etapa Fregat-SB dotada de tanques de combustible adicionales para la órbita geoestacionaria).
Usando una de estas tres configuraciones, MKTM Flagman podría acoplarse con satélites en órbitas bajas, medias y en GEO para realizar una inspección visual, deorbitarlos y/o repararlos. Para ello es necesario dotar a la plataforma con un sistema de navegación óptico y un brazo robot para acoplarse con el satélite objetivo. Lávochkin ya propuso hace varios años el remolcador iónico Dvina para transportar satélites desde LEO hasta GEO, pero MKTM se trata de un proyecto mucho más maduro y viable al usar tecnologías ya existentes. Otra cosa es que sea rentable, porque la cuestión clave en todos estos proyectos es quién debe pagar los servicios de limpieza espacial.
Referencias:
Estaría genial que considerasen no solo reparar sino también modernizar o ampliar esos satélites, sobretodo hablando del tema informático hay que recordar que los satélites más antiguos tienen capacidades computacionales ridículas superadas por cualquier smartphone de hoy en día, por no hablar de su velocidad de comunicaciones… Deberían también de pensar en construir los nuevos satélites a partir de ahora basados en módulos modernizables y sustituibles… va a ser necesario incluso si conseguimos la capacidad de escapar la gravedad y llegar fácilmente al espacio con un bajo coste.
Es Deutsche no Dutchse.
De nada
Mi más sincera enhorabuena por este blog que mantienes, Sr. Marín. Pero esta vez que me has decepcionado. Sólo te comento lo siguiente: proyecto BETs http://www.thebetsproject.com es un proyecto internacional coordinado por la UPM.
Lamento la decepción, pero como comprenderás no podía listar todos los proyectos relacionados con la basura espacial y he mencionado sólo los que están en fase más avanzada. Por supuesto, BETs es una maravillosa e interesantísima idea que se merece una entrada aparte 😉
🙂 Gracias por su rápida respuesta. Deseoso estoy de leer esta nueva entrada sobre BETs, que seguro será tan interesante como todas las que publica. Un saludo.