Con el despliegue actual de megaconstelaciones de satélites y el elevado ritmo de lanzamientos a nivel mundial —liderado por SpaceX y China— la cantidad de objetos en órbita baja (LEO) se ha disparado. Este aumento ha hecho que nos olvidemos de la órbita geoestacionaria (GEO), pero los problemas de basura espacial también afectan a esta región del espacio. El número de objetos en GEO es mucho menor que en LEO, pero el espacio útil también es considerablemente más pequeño, por lo que un ligero incremento en elementos de basura espacial puede tener consecuencias dramáticas. Al fin y al cabo, si un satélite no está exactamente a 36 000 kilómetros de la Tierra (35 786 kilómetros, para ser precisos), deja de girar de forma síncrona con nuestro planeta y ya no tiene sentido que esté en esta zona.
Aquí conviene diferenciar a los satélites situados en GEO, que, además de estar a 36 000 kilómetros, están en el plano del ecuador celeste, de los que se hallan en una órbita geosíncrona, o sea, a la misma distancia, pero en planos inclinados con respecto al ecuador; los primeros parecen casi estáticos en el cielo vistos desde la superficie terrestre, mientras que los segundos trazan una figura de ‘8’ más o menos alargado, dependiendo de la inclinación. El último episodio que ha llamado la atención ha sido la desintegración del satélite Intelsat 33e el pasado 19 de octubre alrededor de las 04:30 UTC. El satélite sufrió una explosión, probablemente del sistema de propulsión, que se saldó con lógica pérdida del vehículo y un reguero de más de quinientos fragmentos que se están dispersando por el cinturón GEO, algunos con velocidades relativas de 500 m/s.
El Intelsat 33e era un satélite de unas 4,3 toneladas (6,6 toneladas al lanzamiento) construido por la división de satélites de Boeing usando la plataforma BSS-702MP. Sus dimensiones son de 7,9 x 3,8 x 3,2 metros y los paneles solares generan 13 kilovatios. Fue lanzado el 24 de agosto de 2016 mediante un Ariane 5 ECA en la misión VA232 y se preveía que su vida útil sería de 15 años. Sin embargo, su puesta en servicio tuvo que retrasarse unos tres meses por culpa de problemas con su propulsor principal y no sería hasta enero de 2017 cuando comenzó a transmitir desde la latitud 60º este en GEO. Aparentemente, el motor principal Leros 1c, fabricado por la empresa Moog, no funcionó adecuadamente, por lo que el satélite tuvo que usar los propulsores RCS secundarios. Posteriormente se vio que el satélite gastaba más propelentes de lo esperado para mantener su posición, por lo cual el operador Intelsat anunció que su vida útil se había reducido en tres años y medio. Dos años después, un modelo similar, el Intelsat 29e, quedó fuera de servicio tras sufrir una fuga de combustible y una descarga electrostática, supuestamente causada por un fallo en el cableado o un micrometeoro. Los Intelsat 29e y 33e son ambos de la serie EpicNG (Epic Next Generation), actualmente formada por seis ejemplares.
Lo llamativo del caso, más allá de que el protagonista de esta triste noticia vuelve a ser Boeing, es que no es nada habitual que explote un satélite geoestacionario. A diferencia de la mayoría de satélites en LEO, los satélites geoestacionarios suelen llevar abundantes reservas de propergoles que usan para pasar de una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) a GEO mediante una o varias maniobras propulsivas. Por este motivo, sí que hay constancia de fugas de propelentes en GEO y alguna que otra desintegración de satélites, pero no es lo normal. Por ejemplo, en junio de 2016 el satélite chino Beidou G2 desprendió algunos fragmentos y, previamente, se había detectado una fuga de combustible. No obstante, el satélite no explotó y en enero de 2022 fue arrastrado a una órbita cementerio fuera de GEO mediante el satélite remolcador Shijian 21.
Lo que sí es habitual es la fragmentación de etapas superiores situadas en órbitas muy altas que, a pesar de que no están directamente en GEO, sí pueden afectar gravemente a esta órbita por los residuos generados y la distinta velocidad relativa de los fragmentos que se crean. En este sentido, los sucesos más comunes son la fragmentación de las etapas antiguas Blok-DM y Briz-M del lanzador ruso Protón, aunque la mayoría han tenido lugar a alturas muy inferiores a GEO (unos 20 000 kilómetros de apogeo). Por contra, desde 2018 cuatro etapas Centaur correspondientes a lanzamientos del Atlas V de ULA han explotado en órbitas GTO con apogeos de unos 35 000 kilómetros, liberando entre 600 y 900 fragmentos en cada suceso. Aunque la órbita inicial sigue estando lejos de GEO, la de los fragmentos puede ser diferente y acercarse peligrosamente. Afortunadamente, la inclinación de la órbita es diferente a GEO, lo que explica que por el momento no se hayan producido colisiones. No obstante, la desintegración del Intelsat 33e nos recuerda la necesidad de cuidar el medioambiente espacial también en GEO.
Referencias:
- https://www.intelsat.com/newsroom/intelsat-reports-is-33e-satellite-loss/
- https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20220019160/downloads/HOOSF_16e_all_for_STRIVES.pdf
- https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/34/SDC8-paper34.pdf
- https://t.me/kiam_ison_network/208
GEOpolicia.
Me ha sorprendido tanto esta entrada por lo poco que se ha comentado previamente como por la descripción de cómo China ya utiliza remolcadores Shijian.
Boeing again? Pero no solo Boeing.
Difícil asunto a resolver.
A mí también me ha sorprendido lo del remolcador
A mí también, pero sólo por mi mala memoria ejeje. Aquí nos lo contó Daniel
https://danielmarin.naukas.com/2022/01/29/shijian-21-el-misterioso-remolcador-geoestacionario-chino/
!canasta de tres Pochi!
Es tanta la información de calidad que nos ofrece que hasta olvidamos entradas épicas como esta (la leí comenté en su día ….he visto)
Gran artículo
Y no hace mucho hubo otro problema similar con un satélite Inmarsat durante GTO. Creo que al final se determinó que era debido a un impacto de micrometeorito, que podría haber dañado una batería.
https://spacenews.com/viasat-reports-problem-with-new-inmarsat-satellite/
«..impacto de micrometeorito..»:
Ummmm,
«no se Rick esto me suena a cuento ruso»
Alguno sabe cuales son los remolcadores que estan en servicio actualmente?
Aquí tienes los más relevantes…
https://foro.sondasespaciales.com/index.php?board=130.0
Mucho se critica a China o Rusia cuando hacen su reentrada o destruyen un satélite, pero para los estadounidenses no veo ningún comentario de la prensa. Es tan irresponsable que ha generado basura espacial y pone en peligro a otros aparatos.
Hay acciones y accidentes
Las tres son criticables pero a distinto nivel.
1- Pruebas ASAT -> se sabe que van a generar basura
2- Constelaciones grandes en órbitas altas -> gran riesgo
3- Reentrada descontrolada. -> no genera basura orbital pero es peligrosa
4- Satélite que peta en órbita -> es un accidente no provocado. Pero ahora que ha bajado el precio orbital, a robustificar los sistemas y a poner estrictos controles de calidad y multas a los que les pete el tinglado o pierdan el control en órbitas de más de 10 años de vida
Hola Jimmy.
Conviene decir que algunos accidentes son más evitables que otros. La desintegración del Intelsat 33 la considero un accidente fortuito (hasta la fecha ese modelo de motor había funcionado bien). Me indigna no obstante que 4 etapas Centaur se hayan desintegrado desde 2018. La Ceentaur voló por primera vez en 1962 (tiempo de sobras han tenido para resolver estos «problemillas») y, para colmo, las etapas rotas proceden de lanzamientos recientes (el más antiguo es de 2009).
Saludos
Tory Bruno hizo unos comentarios en twitter que daban a entender como que no era posible que las etapas se fragmentaran por sí mismas. Pero, claro, qué va a decir él.
Gran humorista, aunque me gustó más su chiste sobre el Raptor 3 (ese motor «a medio montar» que es operativo).
jaja, muy buena.
Toda la razón Pedro, las etapas, sobretodo las criogénicas son bombas. Deben desorbitarse inmediatamente y irían en el número 3. Las típicas terceras etapas rusas de hipergólicos son algo más estables, pero si han terminado su cometido hay que eliminarlas.
Hola Jimmy.
Las Centaur se neutralizan tras cumplir su cometido… O eso dicen. Eso supone que se despresurizan y se descargan las baterías. Obviamente, hay algo no se ha hecho bien, porque si realmente están despresurizadas y descargadas no pueden explotar.
No he encontrado referencias a qué ha sucedido realmente, a lo mejor se ha rajado la espuma aislante, pero es una mera especulación mía. Incluso si fuera así, no exime de responsabilidad a ULA por lo que me parece una inaceptable chapuza.
Saludos
Ay Boeing… contando sus horas
Por cierto, ayer Space hizo 17 encendidos (!!!!) a un motor Raptor!!
Después de haberlo encendido 35 veces en 21 minutos (!!!!!!) https://x.com/collectpanda33/status/1849202170744209729?s=46&t=lkaBKWQBrqZqKrN5W8ZlTA
51 encendidos en una semana,
¿Nuevo récord?
Al parecer, y va en serio, Boeing está vendiendo su parte espacial relacionada con la NASA Starliner e ISS al mejor postor.
..si valdrá la pena comprar eso?
Lo que Boeing si no está vendiendo es su «vaca lechera» llamada SLS esi si le da jugosas ganancias.
Está claro que es necesario un servicio de limpieza de las órbitas terrestres.
Lo ideal es que ese trabajo lo realizara la comunidad internacional, bajo la dirección de una ONU sin vetos, independiente de los intereses particulares.
En cuanto al destino de la basura, pienso que estaría bien que hubiera almacenes de chatarra en órbitas cementerio, donde ese material, muy caro por si composición y por su lanzamiento, estuviera disponible para que en un futuro, supongo que muy lejano, pudiéramos fabricar con él en el espacio, sin necesidad de hacer minería espacial.
Un almacén en una órbita baja lo bastante alta para ser estable (¿1000 km?) evitaría tener que desorbitar la basura de LEO, perdiendo esos materiales tan caros y contaminando la atmósfera en su reentrada.
Para realizarlo, podría hacerse el transporte con remolcadores de propulsión solar eléctrica que hicieran múltiples servicios mediante recarga de propelentes. Una forma de capturar basura podría ser por electrostática, que requiriría poca complejidad mecánica, además las maniobras de acercamiento no necesitarían ser precisas y complejas.
No es posible limpiar eficazmente la basura espacial.
De momento no hay ningún sistema para eliminar fases, satélites y fragmentos orbitales.
Vale, de momento. Por eso vale la pena investigar y desarrollar sistemas que lo hagan posible.
El problema son los fragmentos. Fases y satélites necesitan voluntad y pasta. Pero los fragmentos…
¿Algún tipo de red o recogedor pasivo con una velocidad relativa baja en cada plano de basura?
Es que habrá de muchos tamaños y formas
Bueno, se pueden desplegar redes muy grandes, jajaja.
Si la velocidad relativa es baja (entre la red y los fragmentos) no se rompería y podría ir «barriendo» bastante.
Claro que… a ver cuántos MILES de redes en distintos planos, altitudes e inclinaciones necesitarías, y de qué tamaño, para medio barrer un poco LEO (y sin llevarte ningún satélite de contrabando, claro).
Hay que evitar contaminar.
Satélites certificados para órbitas altas o satélites baratos en órbitas bajas.
Molaría pensar en esponjas orbitales o grandes redes para limpiar, pero simplemente no es posible, el espacio orbital es gigantesco y las piezas pequeñas imposibles de tráquea.
Más allá de 500km o tienes un sistema aprueba a de bombas o no subes. A montar las Constelaciones en órbita baja.
Un detalle a tener en cuenta. Podemos considerar la órbita geoestacionaria como una superficie esférica, dada su escaso espesor. En ese caso, podemos hacer corresponder dicha superficie a la superficie mundial al nivel del suelo. Eso nos da unas proporciones en área de (asumiendo, que no lo sé seguro, que la órbita se mide desde el nivel del suelo y no desde el centro de la tierra) de (35786 + 6378)^2 / 6378 ^2 = 43.7 veces mayor superficie en GEO. y Eso da una proporción en las distancias lineales de 6.6 Creo que es un dato interesante para hecerse una idea de lo más o menos vacía que está esa zona de la órbita.
Yo diría que está bastante vacía y que no es tan fácil que se topen unos con otros, pero no soy más que un simple aficionado.
el problema es que GEO no tienes distiintas inclinaciones ni alturas ni nada.
GEO no es una esfera sino un anillo y mas que un anillo una cinta fina. otras orbitas si son esferas con distintas inclinaciones altura y demas.
También tener en cuenta que los satélites en GEO no pueden estar uno al lado del otro, pues puede haber interferencia entre los haces de subida de las comunicaciones inalámbricas.
¿Sólo en los de subida y no en los de bajada? Pregunto.
Si es sólo en los de subida habría que implementar comunicaciones láser para evitar ese problema.
Creo que es menos grave, pero también puede haber interferencia en los enlaces de bajada. La solución del láser para el enlace de subida es viable… a costa de un mayor costo, valga la redundancia.
Como ha comentado Alkimi y Daniel al referirse al «espacio útil», GEO se parece mucho más a una autopista de da la vuelta a la Tierra que a una esfera; es muy larga pero muy fina y estrecha. Los satélites tienen muy poco margen para esquivar desechos grandes so pena de perder su posición y los pequeños serían como vehículos conduciendo en sentido contrario por dicha vía…
La orbita GEO es muy grande, la explosión de un objeto produce fragmentos que salen despedidos a bastante velocidad por lo que se dispersan en órbitas elípticas que ya no son geosincrónicas y cuando cruzan por el punto del que salieron ya es casi seguro que no hay ningún satélite alli.
Las explosiones en estos satélites se suelen deber a su larga vida o defectos como es el caso de éste, el choque con fragmentos es una excusa de las compañias.
Según la segunda imagen del artículo… no sé ve que los fragmentos se hayan dispersado todavía en órbitas elípticas, con el tiempo seguramente será así pero por ahora, los escombros ahí están… en GEO.
Annus horribilis de Boeing, sin duda.
Y golpe para intelsat
Para mí mayor golpe para las aseguradoras espaciales…
pero alguien ha dicho que no estaba asegurado, creo.
Eso se lee, de que no estaba asegurado.
Terrible ojalá que no tengamos un efecto en cadena en geo por qué sino las consecuencias serán desastrosas por cierto ese motor no es el mismo que de la sonda espacial juno por qué no seria la primera vez que falla ?
Por lo visto es más necesario el desarrollo de propulsión eléctrica para estos satélites o algún remolcador espacial para retirar de esa orbita estos satélites averiados!
PD Boeing y su nefasta gestión de calidad otra vez 🤦
El motor ha estado en varias misiones conocidas (entre ellas Juno)
https://en.wikipedia.org/wiki/LEROS
pero le mantienen la «buena reputación».
Por cierto, también era el que se usaría en el lander a Tritón, mencionado en la entrada anterior, el Arcanus a Neptuno.
Mientras no haga un “Beresheet”….en Tritón… (para entonces quien sabe si el Brexit también afectará a la misión de la ESA)
Los tardigrados aún recuerdan con terror el silenció vibratorio de su LEROS en el descenso. “Seremos tardigrados pero tenemos sentimientos … (¿encontrados…?)
Que tiempos aquellos en los que Boeing era admirado por sus 747 y sus proezas tecnológicas… lo de un organismo internacional encargado de limpiar el espacio circunterrestre lo compro. Eso sí, debería ser financiado proporcionalmente por los paises que más basura (en toneladas) aportan (el que contamina paga)
Las Tm no creo que fuesen el parámetro apropiado. Debería ser una métrica más compleja que tuviese también en cuenta los fragmentos generados y/o las probabilidades de impacto.
Y debería incluir todo el histórico espacial, no sólo el presente / futuro.
Tipo y altura orbital. Promocionar órbitas baja.
Número de satélites y tamaño de los mismos.
Tipo de satélite, combustible… promocionar tecnologías robustas, certificadas y con redundancias.
Obligar a tener un seguro en caso de explosión o desastre que pague para tecnologías de limpieza. Por ejemplo bajar un satélite cadaver equivalente al del destrozo.
De manera que obligue a empresas como One Web a usar órbitas LEO de baja altitud en lugar de ponerse a 1000km. O directamente reservar estas órbitas para satélites gubernamentales en cantidades razonables, pero no dejar poner Constelaciones tan arriba.
Como se produzca un día lo de la película «Gravity», no se va ni siquiera a poder mandar más sondas a otros planetas ni ir a la luna, pues se correría serio riesgo de que los restos orbitando anárquicamente chocasen contra esas sondas o naves al intentar salir de la Tierra.
Bueno, un par de relativizaciones:
– LEO es JODIDÍSIMAMENTE grande. Muchísimo más que la superficie terrestre EN CADA ALTITUD ORBITAL. Es como imaginar una larguísima sucesión de esferas transparentes concéntricas, empezando la primera a ~200 km de altitud y acabando la última a ~1.000 km, una esfera… no sé, cada 500 metros o menos. Imagina la brutalidad abrumadora de superficie que eso implica. Y aún están las órbitas medias, altas y GEO… O sea, que llenar todo eso de basura a nivel realmente peligroso que impida lanzamientos… necesita MILLONES de toneladas de pedazos de basura espacial.
– Algo como lo de «Gravity», aunque posible, tardaría SIGLOS en suceder. En suceder como en la película, digo, con nubes inmensas de fragmentos en órbita arrasando con todo. Hasta que se acumulase suficiente basura para algo así, como digo, pasarían siglos (digo yo que, en ese tiempo, a algún cafre se le ocurriría cortar el asunto antes de algún modo).
Pues eso: con lo absurdamente grande que es LEO, la probabilidad de impacto de una nave saliente desde la Tierra es baja, incluso con miles de veces la basura actual… y llegar a un Kessler adulto hecho y derecho llevaría siglos. Vamos, que es preocupante, pero no como para arrancarse la cabellera… lo cual no significa que se pase olímpicamente del asunto y se siga como hasta ahora, que siempre nos pasa lo mismo hasta que el problema nos muerde el culo como aligátor antropófago…
y ademas te te olvida un factor muy importante en LEO las cosas caen «por su propio peso» a la tierra en meses o 5 o 10 años por tanto un kesser en LEO no sera un problema ya que se limpiaria solo.
Veo un problema mucho mas grande y peligroso un kesser en GEO alli los facmento tardarian en caer milenios. asi que eso si puede ser un problema pera GEO pero no para las demas orbitas.
La velocidad orbital también es jodidamente grande.
En la tierra en 2D vas a 100kmh en un coche y si te la pegas te pasas.
En el espacio viajas a 28000kmh y cuando tocas algo explota en miles de pedazos que también viajan a 28000kmh. Por ahora no pasa mucho, pero ya pasa, varias veces y estamos en los albores.
Es un tema que hay que tomarse en serio, porque sino el día de mañana disfrutar de los servicios de satélites va a ser más caro y complicado y esto nos va a joder a todos.
No es tan complicado de gestionar, usar órbitas bajas por defecto y hacer satélites que no exploten para las más bajas. Es razonablemente gestionable pero hay que poner ganas.
Alkimi, en LEO las cosas caen hasta los 500-600km luego ya te subes a decenas cientos y miles de años enseguida.
En GEO, a 36k km no creo que nunca lleguen a bajar por factor atmosférico, supongo que las influencias gravitatorias y sobretodo el viento solar jugarán mucho más fuerte.
Digo…Si te la pegas a 100kmh te paras
bueno lo de los golpes a 28000 km no es cierto del todo depende de la direcion
si dos objetos van en la misma direccion un choche de 28000 km/h de uno y otro de 28005 km/h realmente es un choche a 5 km/h por lo que no pasa nada como mucho rebotan.
pero si van en sentidos distintos entonces si las velocidades se suman y se hacen añicos.
Vuelvo a enlazar esta interesante lectura.
https://aerospaceamerica.aiaa.org/features/understanding-the-misunderstood-kessler-syndrome/
«»
Sin embargo, la humanidad no quedaría “atrapada” en la Tierra en tal caso, dice, dado que las naves espaciales tripuladas que se dirigieran al espacio profundo cruzarían las altitudes problemáticas tan rápidamente. Pero todavía hay escenarios plausibles que están lejos de ser ideales. Linares ve un futuro potencial en el que “los humanos probablemente no tengan ningún incentivo para lanzar satélites, porque estaríamos perdiendo el 50% de ellos” por colisiones con desechos, dice.
Matney lo expresa así: el síndrome de Kessler “no haría que las altitudes orbitales fuesen inutilizables. Sería más bien una degradación gradual que costaría más dinero a todo el mundo”.
“En esos modelos, vemos que podríamos tener un crecimiento exponencial [de desechos] si el tráfico espacial es demasiado grande”, dice Linares.
Ese crecimiento exponencial es lo que podría hacer que el acceso al espacio sea una cuestión más riesgosa y costosa, donde ciertas rutas orbitales podrían quedar tan congestionadas que ya no valdría la pena intentar operar en ellas.
La ESA y la NASA utilizan métodos analíticos similares: la ESA con su software Debris Environment Long-Term Analysis y la NASA con su software LEO-to-GEO Environment Debris. Soares afirma que los cálculos de la ESA sugieren que los desechos orbitales seguirán aumentando durante los próximos dos siglos incluso si se detuvieran hoy todos los lanzamientos de cohetes.
“Se duplicaría el número de desechos en órbita sin que enviáramos nada más allí”, afirma.
Por el contrario, el modelo de la NASA no predice un crecimiento exponencial de los desechos, según Matney, sino más bien un crecimiento lineal durante los próximos 200 años, incluso si continúan los lanzamientos.
«»
Lo preocupante es si el resto de satélites de Boenig de esta serie tienen el mismo problema, además está el tema de que no estaban asegurados, así que sí causan daños a quien le pedimos cuentas.
Bueno. Y ponte a demostrar de quién es el residuo que te ha golpeado.
No tenían todo riesgo. El seguro a terceros es también «obligatorio» allí arriba
Muy interesante artículo Daniel, una pena el carácter de la noticia. Es un problema que se está agravando por la cantidad de objetos en órbita y pienso que sino se toman serias medidas, a mediano plazo podríamos vernos «encerrados» por una capa de desechos orbitales.
Buenos cielos!.
—
Canal Whatsapp Astronomía: https://whatsapp.com/channel/0029VaAnEGi9mrGTUZwWOA1J
las matematicas dicen que no salvo que lancemos literalmente millones de objetos.
el espacio es jodiamente grande y a mas altura de la tierra mas grande aun.
A ver si pueden hacer que Space-X/Starship sea parte de la solución. A Space-X le interesa un GEO limpio de basura espacial. Y un cohete capaz de hacer vuelos diarios para eliminar basura, podría encajar como una de sus funciones.
Remolcadores como el de Tom Mueller se pueden aprovechar de los tankers de SpaceX para trabajar sin parar.
Pueden desorbitar, mover o alargar la vida de satélites existentes.
Pero si un satélite peta, hay muchos fragmentos y son imposibles de limpiar a no ser que te inventes algún tipo de esponja orbital gigante. No hay demasiado que se pueda hacer. Incluso si asumimos que hay un trozo grande, estará dando tumbos, ponerse a su misma velocidad y actitud para luego acoplarse y desorbitar es ya una tarea complicadísima.
el problema es maniobrar para acercarse. cualquier satelite/etapa superior abandonados en orbita es una potencial bomba si no fue pasivado. (sistema de propulsion venteado/baterias descargadas/etc)
Boeing es el fiel reflejo de lo que le pasa a USA, se cae a pedazos!!
Realmente, Boeing está teniendo un mal año.
Lo único que salva su credibilidad es el avión orbital recuperable X37b.
Si algún dia les falla este aparato o sufre alguna anomalía grave, su futuro como empresa puntera en el espacio se verá más que comprometido.
Si revisas por encima todos los proyectos de Boeing, verás que tiene tantos productos, muchos militares, que el X37 no creo que represente un talón de aquiles. Aunque puede que lo perciba mal.
https://en.wikipedia.org/wiki/Boeing_Defense,_Space_%26_Security