La Basura Espacial

Este elemento es una expansión del contenido de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre los residuos, desechos o basura espacial u orbital. [aioseo_breadcrumbs]

Los residuos, desechos o basura espacial u orbital

Desde el inicio de la explotación espacial en 1957, se han ido acumulando numerosos objetos en el espacio. Esta población de objetos, llamada población orbital, que orbita alrededor de la Tierra, no deja de crecer año tras año. Hasta la fecha se han registrado unos 18 000 objetos grandes. De ellos, solo 6 son satélites en funcionamiento. El resto constituye lo que se conoce como desechos espaciales u orbitales (expresión totalmente sinónima), es decir, objetos artificiales en órbita cuya función inicial ha cesado.

Estos desechos espaciales constituyen una amenaza para la población terrestre, ya que caen al azar sobre la superficie de la Tierra. También generan un riesgo de colisión en órbita, que puede inutilizar un satélite activo o producir una mayor cantidad de desechos como consecuencia de estos choques de alta energía. A largo plazo, la congestión de las órbitas más útiles podría perturbar la explotación del espacio. Se ha establecido un conjunto de normas internacionales para limitar esta contaminación, pero no se respetan debidamente, y se están estudiando escenarios de limpieza orbital como último recurso.

Origen y naturaleza de los desechos orbitales

El lanzamiento de la cohete soviético R-7 Semiorka el 4 de octubre de 1957, que puso en órbita el primer satélite artificial, Sputnik, marcó el inicio de la conquista espacial, pero también el de la contaminación espacial.

De hecho, en la misma órbita que este satélite, pero detrás de él, se encontraba la última etapa de la cohete (un conjunto de tanques y motores de 6,5 toneladas), que se volvió inútil tan pronto como el satélite se separó y peligrosa, tanto por el riesgo de colisión con el Sputnik como por el riesgo de explosión generado por los propulsores residuales. En la misma órbita también había una pequeña cubierta cónica (de unos cien kilogramos) que protegía al Sputnik durante la travesía de la atmósfera y que se desprendía delante del satélite una vez que este se encontraba en órbita.

El propio Sputnik emitió su famoso bip-bip durante veintiún días, periodo durante el cual estuvo operativo. Luego, se quedó en silencio, por falta de baterías, hasta que entró en la atmósfera, lo que ocurrió doscientos noventa y dos días después de su lanzamiento. Al quedar inoperativo, el Sputnik fue, por tanto, un desecho orbital durante las tres cuartas partes de su vida, evolucionando de forma incontrolada e incontrolable; como mucho, se podía seguir su trayectoria.

Este ejemplo ilustra bien el origen principal de los desechos orbitales, ya que la situación ha evolucionado poco desde entonces. Así, se siguen lanzando satélites abandonando las etapas superiores de las cohetes en órbita. Luego, después de su vida activa, los satélites generalmente se dejan en el lugar durante muchos años, si no para siempre.

Los desechos espaciales cubren una gama muy amplia de tamaños y masas. Algunos son muy grandes, como las etapas superiores de los lanzadores o satélites enteros fuera de uso, que pueden alcanzar unos diez metros de longitud y un metro de diámetro.

Los desechos espaciales abarcan una amplia gama de tamaños y masas. Algunos son muy grandes, como las etapas superiores de los lanzadores o satélites enteros fuera de uso, que pueden alcanzar unos diez metros de longitud y unas diez toneladas. Otros son más pequeños y ligeros, y también corresponden a objetos intactos (correas que unen el satélite a la cohete, cubiertas que protegen la óptica del satélite, sistemas de propulsión secundarios…). El resto de los desechos proviene de la fragmentación de los elementos anteriores.

Se puede hacer un seguimiento continuo y catalogar los objetos de cierta dimensión en función de su altitud, variando el tamaño mínimo de los desechos registrados de 10 centímetros en órbita baja (normalmente a menos de 2000 km de altitud) a 1 metro en órbita geoestacionaria (36 000 km de altitud). A principios de marzo de 2016, se contaban 41 375 objetos grandes lanzados desde el comienzo de la astronáutica, de los cuales 17 587 todavía están en órbita. El catálogo Space-Track, elaborado por el ejército estadounidense, sirve de referencia para toda la población orbital. La masa correspondiente es de unas 7000 toneladas en órbita, aproximadamente la masa del Eiffel.

De estos 17 587 objetos grandes en órbita, solo unos 1100 son satélites activos (es decir, solo el 6 % de los objetos catalogados), el resto (es decir, el 94 %) está formado por desechos (de los cuales el 17 % son satélites viejos, el 12 % etapas de lanzadores y el 65 % desechos de tamaño significativo). 100 de satélites viejos, 12 % de etapas de lanzadores y 65 % de desechos de tamaño significativo).

Los desechos espaciales más pequeños (de menos de 10 cm) no son detectables desde el suelo, y el conocimiento que tenemos de ellos es solo estadístico. Así, habría unos 700 000 desechos de entre uno y diez centímetros de tamaño y 135 millones de entre un milímetro y un centímetro. Por debajo del milímetro, los objetos artificiales son desechos en el sentido formal del término, pero son menos numerosos que los micrometeoritos naturales y presentan muchos menos problemas. Por lo tanto, se ha acordado a nivel internacional hablar de desechos espaciales solo para los objetos de más de un milímetro en órbita alrededor de la Tierra.

Estos fragmentos de menos de diez centímetros tienen orígenes muy variados. Pueden provenir de una explosión o de una colisión con otro desecho o con un micrometeorito. Pueden ser el resultado del envejecimiento de los materiales que componen los satélites, en particular las pinturas o los protectores térmicos. Su origen también puede ser más complejo de establecer: en 1996 se descubrió que las fugas en los circuitos de refrigeración de los reactores nucleares de los satélites rusos (durante el período 1980-1988) habían generado pequeñas bolas de sodio y potasio de aproximadamente un centímetro de diámetro. El alúmina (Al2O3), expulsado durante el funcionamiento de los motores de pólvora, también contribuye a aumentar la población de desechos orbitales.

El número de desechos espaciales aumenta regularmente con el tiempo, con un promedio de unos trescientos nuevos objetos catalogados cada año. La masa de estos desechos también aumenta continuamente, en ciento veinte toneladas cada año. La fuerte reducción del número de lanzamientos anuales, pasando de ciento cuarenta en 1967 a cincuenta y dos en 2005 (esta cifra aumentó posteriormente con 86 lanzamientos exitosos en 2015), y la aplicación de medidas internacionales para reducir la cantidad de desechos orbitales, implementadas desde 2002, no han tenido un gran efecto, por lo que la contaminación del espacio continúa aumentando con el tiempo.

Detección y catalogación de desechos espaciales

La detección de desechos orbitales es muy problemática. De hecho, seguir un objeto de unos diez centímetros a varios miles de kilómetros de distancia es una tarea ardua.

Se utilizan dos técnicas complementarias. Por un lado, los telescopios terrestres permiten seguir los objetos que no se mueven demasiado en relación con el sensor, es decir, principalmente los objetos situados en las proximidades de la órbita geoestacionaria. Estos instrumentos pueden tener una exposición relativamente larga, lo que permite eliminar las estrellas del fondo de la imagen y aislar los desechos. Francia, por ejemplo, cuenta con tres telescopios dedicados a esta observación que cubren gran parte de la órbita geoestacionaria. Estos «telescopios de acción rápida para objetos transitorios» (TAROT) están instalados en la meseta de Calern (Observatorio de la Costa Azul), en Francia, en La Silla (Observatorio Europeo Austral), en Chile, y en la isla de La Reunión. Por otro lado, los radares, por su propio principio, pueden detectar objetos que se mueven rápidamente, siempre que no estén demasiado lejos. Francia cuenta con un radar llamado Graves (Gran Red Adaptada a la Vigilancia Espacial), cuyo transmisor está instalado cerca de Dijon y el receptor en el altiplano de Albion. Graves se puso en funcionamiento en 2005 para vigilar los objetos espaciales que orbitan sobre el territorio nacional, hasta una altitud de unos 1500 kilómetros.

De este modo, muchos países utilizan telescopios y radares y trabajan de forma coherente para establecer una red internacional de datos. Sin embargo, el sistema más eficaz sigue siendo, con diferencia, la red militar estadounidense SSN (Space Situational Network), que alimenta el catálogo Space-Track con TLE (two line elements), es decir, elementos de orbitografía descritos en dos líneas para cada objeto. Así, en este catálogo, que se actualiza varias veces al día, cada uno de los objetos se identifica con relativa precisión.

Los desechos más pequeños (de menos de un centímetro de tamaño) pueden identificarse estadísticamente durante campañas específicas, a menudo a nivel internacional, en las que varios radares vigilan simultáneamente una zona determinada del espacio.

En el pasado también fue posible establecer estadísticas utilizando objetos espaciales recuperados en la Tierra: paneles solares del telescopio espacial Hubble, elementos del satélite Solar Max y, por supuesto, el transbordador espacial estadounidense. Un satélite específico, el satélite Long Duration Exposure Facility (LDEF), lanzado el 6 de abril de 1984, sufrió pasivamente el ataque del entorno espacial durante casi seis años antes de ser recuperado, el 12 de enero de 1990, por el transbordador espacial estadounidense para su análisis. Se han registrado unos treinta mil impactos de desechos, el mayor de los cuales tenía cinco milímetros de diámetro. También se han llevado a cabo varios experimentos a bordo, ya sea mediante detectores pasivos, como las placas sensibles desarrolladas por el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) y la Oficina Nacional de Estudios e Investigaciones Aeronáuticas (ONERA) y montadas en la estación espacial Mir en 1995, o mediante detectores activos a bordo de satélites comerciales.

Los riesgos relacionados con la existencia de desechos espaciales

Hay dos problemas principales asociados a la evolución de la contaminación espacial, muy diferentes entre sí. Por un lado, la entrada aleatoria en la atmósfera y, por otro, el riesgo de colisión para los satélites activos y los vuelos tripulados.

La entrada aleatoria en la atmósfera

En primer lugar, los desechos espaciales suponen un riesgo para la población terrestre. Las órbitas terrestres hasta una altitud de unos 1500 kilómetros no son estables: sufren un desgaste progresivo debido a la atmósfera residual que permanece incluso a altitudes muy elevadas. Esta atmósfera genera una presión en movimiento sobre los objetos orbitales, lo que provoca una desaceleración que a su vez induce una trayectoria en espiral, en la que el objeto orbital desciende progresivamente y cada vez más rápido a medida que la atmósfera se vuelve más densa. Al final de esta espiral, el cuerpo espacial penetra en las capas altas de la atmósfera, a unos 120 kilómetros de altitud, y sufre entonces un rápido reingreso atmosférico. Esto se traduce en un aumento muy fuerte de los esfuerzos mecánicos y térmicos sobre el objeto espacial, que se fragmenta y vaporiza bajo el efecto de una temperatura que alcanza varios miles de grados.

Desafortunadamente, esta vaporización puede no ser completa. De hecho, en algunos casos, una parte importante del satélite o de la etapa puede sobrevivir al reingreso atmosférico. Este es el caso, en particular, de los materiales refractarios, diseñados para soportar altas temperaturas, como el titanio o ciertos aceros, o de las estructuras masivas que se funden al penetrar en la atmósfera, pero no tienen tiempo de desaparecer por completo antes del impacto en el suelo. Es el caso también de las estructuras imbricadas, del tipo «muñecas rusas», en las que la estructura externa se funde primero, luego la segunda, etc., pero en las que la capa más interna no tiene tiempo de ser alcanzada por los flujos térmicos antes del impacto con el suelo.

Por último, este es el caso de estructuras muy grandes y ligeras, como las finas láminas de aluminio, que se frenan a gran altura y luego descienden suavemente como una hoja muerta. Así, se considera que entre el 10 y el 20 % de la masa de un objeto orbital grande sobrevive a su reentrada en la atmósfera. No faltan ejemplos: el más famoso es el del Skylab, una estación espacial de 80 toneladas en órbita que entró en la atmósfera de forma incontrolada el 11 de julio de 1979 y dispersó unas 20 toneladas de desechos en el océano Índico y Australia; regularmente, la etapa superior de un lanzador estadounidense Delta II (aún quedan unos cien en órbita) entra en la atmósfera, acompañada sistemáticamente de un gran depósito (225 kg), una cámara de combustión del motor cohete y una esfera de presurización que chocan contra el suelo.

La predicción del punto de caída de un satélite no controlado es compleja, las principales incertidumbres provienen de la modelización de la atmósfera, de la orientación desconocida del satélite y de la falta de medidas de localización que permitan una recalibración frecuente de las estimaciones. La precisión alcanzada para las previsiones de caída es del orden del 10 p. 100 del tiempo restante: diez días antes de la caída, la precisión es de aproximadamente un día, es decir, unas catorce órbitas, y la víspera de la caída, el lugar de reentrada solo se conoce con una o dos órbitas de precisión, es decir, entre 40 000 y 80 000 kilómetros.

De este modo, se conoce la trayectoria en tierra de los posibles lugares de impacto, pero, como se desconoce el momento exacto de la reentrada en la atmósfera, por lo general ni siquiera se puede decir qué continente se verá afectado. Por ejemplo, un error de dos minutos en la hora de reentrada se traduce en un desplazamiento de la zona de impacto de 1000 kilómetros. Este reingreso aleatorio genera un riesgo para las poblaciones en tierra, siendo la probabilidad de que haya una víctima considerable. Sin embargo, este riesgo debe relativizarse: en más de cincuenta años de operaciones espaciales, nunca se ha identificado una víctima, a lo sumo algunos daños materiales y una persona golpeada por un fragmento, pero sin ninguna consecuencia, ya que este cayó a muy baja velocidad. Sin embargo, cada semana entran en la atmósfera unos dos objetos orbitales muy grandes, satélites o etapas superiores intactas, y no es posible predecir ni el lugar de caída ni la fecha…

Las colisiones orbitales

El segundo evento temido es el riesgo de colisión en el espacio entre desechos y satélites activos. El ejemplo más famoso es la colisión que tuvo lugar el 10 de febrero de 2009 entre el satélite de telecomunicaciones Iridium 33 y el antiguo satélite militar Cosmos-2251, que generó unos 3500 nuevos desechos de más de 10 centímetros. Los vuelos tripulados representan un caso especial, ya que está en juego la vida de los astronautas. Una colisión entre un desecho espacial y un satélite implica una energía considerable debido a las altas velocidades orbitales: una colisión frontal puede producirse a 15 kilómetros por segundo (recordemos que la velocidad de una bala de rifle es de unos 800 m/s), y la energía aumenta tanto como el cuadrado de la velocidad. En el momento del impacto, la presión puede alcanzar varios cientos de gigapascales. Así, el impacto de una esfera de aluminio de un milímetro en un satélite tiene un efecto comparable al de una bola de bolos lanzada a 100 km/h; el de un fragmento de un centímetro, al de un coche grande lanzado a 130 km/h. A estas velocidades, incluso una escama de pintura puede resultar peligrosa y perforar, por ejemplo, el traje espacial de un astronauta. Algunas simulaciones muestran que la probabilidad de perder un satélite en órbita puede llegar al 5 % durante la vida útil del satélite, debido principalmente a los desechos de un tamaño de un centímetro. El impacto económico en las operaciones espaciales es significativo.

Además del riesgo de daños a los satélites activos, el riesgo de proliferación de desechos por colisiones secundarias es importante: la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) estima que, en una colisión entre un desecho y una placa metálica, la masa eyectada puede ser hasta cien veces mayor que la masa incidente. La NASA también muestra que, más allá de una cierta relación entre la energía de colisión y la masa del satélite, este se fragmenta por completo: este umbral es del orden de 40 julios por gramo, lo que significa que una colisión entre un desecho de 350 gramos y un satélite de una tonelada a 15 km/s pulverizaría este último. Por lo tanto, las colisiones con desechos generan aún más desechos. Para muchos especialistas, un proceso autosostenido de esta naturaleza hace temer una reacción en cadena tal que la tasa de producción de desechos por colisión sería superior a la tasa de desaparición debido a la atmósfera. Según la NASA, este fenómeno, conocido como síndrome de Kessler (por el nombre del consultor de la NASA que elaboró este escenario en 1978), muy estudiado a nivel internacional y aún no establecido, significaría que, incluso en ausencia de cualquier actividad espacial, la cantidad de desechos en órbita baja crecería exponencialmente, perturbando cada vez más la explotación del espacio.

Los parámetros que influyen en la evolución de la contaminación orbital

El análisis de la evolución temporal del número de desechos orbitales es complejo, ya que depende de numerosos factores difíciles de comprender.

La modelización de la atmósfera es compleja, ya que su densidad depende en gran medida de la actividad solar, que es relativamente impredecible a largo plazo. Sin embargo, esta densidad tiene una gran influencia en la desaceleración de los objetos orbitales y, por lo tanto, en su vida útil en órbita. Esta vida útil también depende de la masa y la forma de los desechos, así como, por supuesto, de su altitud. Sea cual sea la altitud, la atmósfera residual es suficiente para frenar ligeramente el satélite, lo que a la larga provoca su caída sobre la Tierra. Sin embargo, la densidad del aire disminuye muy rápidamente con la altitud: así, a 300 kilómetros, por ejemplo, es de solo una centésima de pascal. La limpieza natural es rápida para órbitas muy bajas (perigeos inferiores a 400 km), pero se vuelve excesivamente débil por encima de los 700 kilómetros de altitud. Un satélite Spot, por ejemplo, en una órbita circular de casi 800 kilómetros de altitud, puede esperar razonablemente permanecer allí durante dos siglos. Por otro lado, la vida útil de un satélite en órbita geoestacionaria se cuenta al menos en cientos de miles de años.

La probabilidad de colisión entre los objetos y el efecto de estos choques también son difíciles de modelar. Está claro que dos colisiones entre los mismos objetos pueden tener consecuencias muy diferentes dependiendo de si se trata de una colisión de pleno impacto o en el lateral de un objeto, y luego dependiendo de si uno de estos objetos explota o no bajo el impacto. Los desechos generados durante este evento deben caracterizarse en términos de tamaño, masa, velocidad y dirección de expulsión para que puedan tenerse en cuenta en los cálculos de riesgo de colisiones posteriores que permiten simular la variación de la población orbital a largo plazo.

Existen varios modelos de evolución temporal del número de desechos orbitales en las principales agencias espaciales del mundo y dan lugar a comparaciones detalladas. De hecho, es fundamental ser capaz de predecir la evolución de la población orbital en las próximas décadas y saber evaluar la eficacia de las medidas propuestas a nivel internacional para controlar esta evolución.

Por lo tanto, la primera prioridad es saber si el aumento del número de objetos espaciales a lo largo del tiempo es problemático o no.

Posibles soluciones contra la amenaza de los desechos espaciales

¿Qué se puede hacer para evitar los riesgos relacionados con la presencia de cada vez más desechos espaciales? Se proponen algunas soluciones paliativas: evitarlos, protegerse de ellos, reducir su producción o eliminarlos.

Maniobras de evitación

Para los desechos más grandes (de más de 10 cm de diámetro), es teóricamente posible predecir una colisión con un satélite determinado. Dado que los objetos grandes están catalogados, «basta» con propagar sus trayectorias en el tiempo para identificar un posible riesgo de colisión y, a continuación, modificar ligeramente la órbita de uno de los dos objetos para evitarlo. En la práctica, se trata de un proceso muy complejo debido a la gran incertidumbre sobre el conocimiento de los parámetros orbitales. Así, los elementos orbitales del catálogo general solo tienen una precisión de unos diez kilómetros, lo que hace ilusoria cualquier previsión rigurosa. Es necesario proceder en varias etapas para afinar el conocimiento de las trayectorias, primero con métodos numéricos que utilizan los datos de los días y semanas anteriores al cálculo, y luego implementando medios de observación adicionales dedicados, si están disponibles.

Francia, por ejemplo, utiliza en tales casos datos procedentes de los radares de la Fuerza Aérea (Graves, Satam), lo que permite conocer con gran precisión el riesgo real y, si es necesario, realizar maniobras de evitación. El Centro de Orbitografía Operativa (COO) del Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Toulouse protege así a un gran número de satélites activos, ofreciendo este servicio incluso a operadores extranjeros. Por ejemplo, el CNES tuvo que gestionar más de 450 000 alertas de colisión en 2015 en relación con sus satélites en órbita baja, y llevó a cabo veintiún maniobras de evasión. Se trata de operaciones pesadas y complejas, pero eficaces. Lamentablemente, este proceso tiene sus limitaciones, ya que, por definición, no puede evitar una colisión entre dos grandes desechos no maniobrables…

Las medidas de protección

Los satélites pueden diseñarse para resistir impactos de desechos gracias a blindajes añadidos a la estructura. Estos escudos, teorizados desde finales de la década de 1940 e implementados durante los primeros vuelos espaciales tripulados, consisten generalmente en una superposición de capas de diversos tipos (metálicas, de Kevlar o similares) separadas entre sí por unos centímetros. La primera capa rompe los desechos incidentes en varios trozos más pequeños, sin detenerlos; la segunda los fragmenta en trozos aún más pequeños, y así sucesivamente hasta obtener una nube de polvo que llega a la pared a proteger sin dañarla. Estos protectores son eficaces para desechos de hasta un centímetro de diámetro.

Más allá, la energía de impacto (que varía tanto como el cubo del radio de los escombros, es decir, ocho veces más energía para unos escombros dos veces más grandes) es tal que un blindaje no puede detenerla. Estos escudos se utilizan mucho en vehículos tripulados o habitables, como las estaciones espaciales y los cargueros de abastecimiento: el japonés HTV (H-II Transfer Vehicle), el europeo ATV (Automated Transfer Vehicle), el estadounidense Cygnus… Es más raro que se utilicen en satélites no tripulados, porque este tipo de protección plantea muchos problemas: son complejos de implementar, pesados, costosos y pueden perturbar las funciones mismas del satélite. Cada vez más satélites se diseñan hoy en día integrando reglas de «blindaje intrínseco», es decir, aprovechando el diseño interno del satélite para minimizar las consecuencias de posibles colisiones. Así, en lugar de instalar el ordenador de a bordo en la pared principal del satélite, que está directamente expuesta a los flujos de desechos espaciales, es preferible colocarlo en el centro del satélite. La pared principal sirve entonces como primera capa de protección.

En resumen, es posible evitar los objetos espaciales de más de diez centímetros de diámetro (desplazando los satélites maniobrables) y resistir mediante blindaje a los de menos de un centímetro de diámetro. Pero para los desechos de entre uno y diez centímetros de tamaño, que desafortunadamente son muy numerosos y generan daños muy importantes, hay que considerar otra solución.

La normativa para la no proliferación de desechos

Las distintas potencias espaciales están empezando a aplicar un conjunto de medidas, a menudo elementales, destinadas a reducir la producción de desechos. En primer lugar, es necesario evitar la generación de desechos a sabiendas. Por lo tanto, está prohibido realizar explosiones o fragmentaciones deliberadas en el espacio, y las operaciones de lanzamiento deben realizarse sin generar nuevos desechos (cortes pirotécnicos estancos, pernos y correas atrapados y no liberados en el espacio, etc.).

También es necesario minimizar el riesgo de explosión en órbita de las etapas superiores de los lanzadores y de los satélites al final de su vida útil mediante la pasivación, es decir, vaciando los propulsores residuales para eliminar toda energía interna, despresurizando los sistemas propulsores y asegurando las baterías. Por último, se definen dos zonas orbitales que deben protegerse: la región de las «órbitas bajas», que se extiende desde la superficie del globo hasta los 2000 kilómetros de altitud; y la zona «geoestacionaria», región orbital cercana a los 36 000 kilómetros de altitud. Para estas dos zonas, se especifica que está prohibido dejar los satélites en su lugar más de veinticinco años después de la finalización de su misión. A mucho más largo plazo, se prevé desorbitar sistemáticamente de forma controlada, mediante el reingreso en el océano Pacífico, cualquier objeto enviado a órbita baja.

Estas diferentes normas fueron promulgadas en 2002 por el Comité de Coordinación Interinstitucional sobre Desechos Espaciales (Inter-Agency Space Debris Coordination Committee o IADC), que se constituyó en 1987 (y que no adoptó su nombre hasta 1993) y reúne a trece de las principales agencias espaciales. Estas medidas fueron aprobadas en 2007 en el Comité de las Naciones Unidas para la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos (United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space o UNCOPUOS). También han sido adoptadas a nivel nacional por diferentes agencias espaciales, en forma de recomendaciones, reglas de buena conducta, estándares e incluso leyes. Así, Francia promulgó en junio de 2008 una ley sobre operaciones espaciales que impone estas medidas a todos los operadores franceses.

La limpieza orbital

Si los métodos y medidas descritos anteriormente resultaran insuficientes a medio plazo, habría que considerar la posibilidad de limpiar las órbitas más congestionadas recogiendo los desechos más grandes y peligrosos para desorbitarlos de forma controlada y reducir así la densidad de desechos. En todo el mundo se están estudiando numerosos planes de limpieza orbital, que suelen consistir en enviar un satélite de transferencia orbital al encuentro de un gran desecho para equiparlo con un sistema de desorbitación mediante una red, una arpón, un gancho o un brazo robótico. La desorbitación propiamente dicha puede realizarse de diversas maneras, utilizando un pequeño módulo propulsor, un sistema inflable que permite aumentar el arrastre de los desechos y precipitar su descenso, o con sistemas más complejos como cables electrodinámicos, hilos conductores desplegados bajo los desechos, que permiten frenarlos mediante las fuerzas de Laplace inducidas por el movimiento del objeto en el campo magnético de la Tierra.

También se están estudiando numerosas iniciativas basadas en láseres de impulsos, ya que la combinación de láser y materia genera una vaporización de la superficie de los desechos, lo que provoca una rápida expulsión de plasma que actúa como un micromotor de cohete para ralentizar el objeto, provocando su desorbitación progresiva. Estas soluciones de limpieza orbital suelen enfrentarse a numerosos problemas no técnicos, como el coste de las operaciones, los aspectos jurídicos relacionados con la responsabilidad de tales operaciones o incluso el riesgo de militarización del espacio: si las operaciones espaciales permiten deshacerse de objetos orbitales inútiles, también permiten interferir en las operaciones de los satélites de otras potencias espaciales.

Hacia un uso sostenible del espacio a largo plazo

El espacio orbital cercano a la Tierra representa uno de los recursos más valiosos de la humanidad, cuna de innumerables aplicaciones como las telecomunicaciones, la observación de la Tierra, el control del medio ambiente terrestre, la ciencia, la defensa… Como cualquier recurso frágil, debe protegerse lo mejor posible para garantizar la sostenibilidad de las operaciones espaciales a largo plazo. Para ello, la gestión del entorno orbital debe realizarse de forma muy proactiva a todos los niveles. Debemos mejorar nuestro conocimiento de la situación, aumentando las capacidades de detección y catalogación de los objetos orbitales, en particular mejorando la precisión de la determinación de su órbita. Se necesitan modelos de simulación eficaces para evaluar la evolución futura de la densidad de objetos en las órbitas a medio y largo plazo, un conocimiento indispensable para orientar posibles trabajos de limpieza orbital. Por último, es imperativo que el corpus normativo aprobado desde 2002 sea correctamente aplicado por todos, con el fin de lograr operaciones espaciales limpias.

Se suele decir que «los desechos espaciales son un verdadero problema, afortunadamente detectado a tiempo». Esperemos que el futuro demuestre la exactitud de esta máxima.

Revisor de hechos: EJ

La Basura Espacial y el Derecho Internacional del Espacio Exterior

La existencia de la basura espacial o desechos espaciales (también conocidos como chatarra espacial, contaminación espacial, desechos espaciales, o desperdicios espaciales) es una cuestión no resuelta. El punto de partida de cualquier análisis es que hasta ahora no existe ninguna ley que prohíba la creación de desechos espaciales y, en consecuencia, la cantidad de desechos espaciales y los riesgos que plantean, tanto para otras operaciones espaciales como, en última instancia, también en la Tierra, han seguido creciendo casi sin ninguna limitación jurídica fundamental. Lo más cerca que está el Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre, redactado en una época en la que nadie se preocupaba realmente por la basura espacial, los desechos espaciales, es su artículo IX, que exige a los Estados que conozcan la posibilidad de que sus actividades espaciales puedan causar daños a otros Estados (o a entidades que operen bajo su jurisdicción) que consulten, y que luego se tomen en serio los resultados de esas consultas, aunque sin abstenerse necesariamente de continuar con las actividades en cuestión.

En parte debido a la ausencia de una ley a medida en este contexto, cláusulas como el artículo VII del Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre y la totalidad del Convenio sobre la Responsabilidad, por ser también aplicables a los desechos espaciales, se utilizan entonces para abordar la cuestión de los desechos espaciales. El resultado es que, en la actualidad, los Estados que lanzan los desechos espaciales pueden ser considerados responsables de los daños creados por dichos desechos, siempre que, por supuesto, puedan ser identificados, lo que resulta más difícil cuanto más pequeños sean los desechos en cuestión y cuanto más atrás en el tiempo haya tenido lugar su lanzamiento o el acontecimiento destructivo que los ha convertido en desechos.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Con el tiempo, la amenaza de los desechos espaciales ha pasado a percibirse como un problema más serio, y esta actitud general empezó a cambiar.Entre las Líneas En términos jurídicos, esta amenaza dio lugar a dos enfoques complementarios: el desarrollo de normas que limitaran la generación de nuevos desechos espaciales y el desarrollo de normas que abordaran la cuestión de los desechos espaciales ya existentes.

En cuanto al primero, tras el desarrollo de algunas prácticas y normas individuales de las agencias espaciales en la materia, en 2002 las principales agencias espaciales que integran el Comité Interinstitucional de Coordinación de Desechos Espaciales (IADC) acordaron un conjunto de directrices para la reducción de los desechos espaciales, que se actualizaron unos años después11. Estas directrices, que no son vinculantes, resumen la promesa de las agencias espaciales de ayudar a resolver el problema de los desechos espaciales con medidas como la limitación de la creación intencionada de desechos y el desorbitado controlado intencionado (para los satélites de baja altitud) o el reorbitado (para los satélites que orbitan a mayor altitud) al final de la vida operativa percibida, para minimizar el riesgo de que los satélites incontrolados causen estragos.

Mediante una resolución de la ONU en 2007, estas directrices pasaron efectivamente del nivel de las agencias espaciales al de las naciones que realizan actividades espaciales; aunque todavía no constituyen derecho internacional vinculante, ahora podrían servir claramente como punto de partida para el desarrollo del derecho internacional consuetudinario. Mientras tanto, muchos de los Estados individuales que participan a través de sus agencias en el IADC han empezado a utilizar las directrices, como tales no vinculantes, como parte de los procesos nacionales de concesión de licencias o de autorización a los operadores espaciales privados. Si en el curso del proceso de solicitud, los solicitantes de dichas licencias o autorizaciones no se consideran esencialmente conformes con las directrices, es poco probable que vean aprobada su solicitud. Por ello, las directrices se han transformado una y otra vez en obligaciones legales vinculantes para los operadores en cuestión, lo que también puede hacer que una norma de derecho consuetudinario relevante en este sentido se haga pronto realidad.

En cuanto a esto último, tanto las naciones que realizan actividades espaciales, a través de sus agencias espaciales, como la industria han comenzado a debatir las posibilidades de llevar a cabo operaciones de retirada activa de residuos (ADR).

Puntualización

Sin embargo, aunque se han desarrollado varios planes y proyectos, aparte de las obvias consideraciones financieras, no se han hecho realidad (hasta 2019) en vista de algunos complejos parámetros legales implicados. Desde el punto de vista jurídico, los desechos espaciales siguen calificándose como objeto espacial, lo que tiene la ventaja de que la responsabilidad por los daños causados por los desechos espaciales sería indemnizable en virtud del Convenio de Responsabilidad (suponiendo, por supuesto, que sea posible la identificación del Estado o Estados de lanzamiento).

Sin embargo, esto también significa que el estado de registro -que por definición es el estado de lanzamiento, o uno de ellos en caso de que más de uno se califique como tal15 – de dicho objeto espacial, incluso después de que se haya convertido en desechos, mantiene la jurisdicción hasta la eternidad. Conceptos como el “abandono” de los pecios y los “derechos de salvamento” de otros Estados distintos del Estado de registro original, bien conocidos en el derecho marítimo, no forman parte (todavía) del derecho espacial.

Otros Elementos

Además, dado que la mayor parte de la tecnología de los satélites se considera, al menos, potencialmente sensible desde el punto de vista de la seguridad, la probabilidad de que los Estados pertinentes estén dispuestos a consentir que otro Estado retire los desechos espaciales no es sustancial. Incluso si estos obstáculos pudieran superarse, la responsabilidad del Estado de lanzamiento original por los daños causados por el objeto espacial no desaparecería por el mero hecho de que otro Estado intentara quitarlo de en medio, y habría que llegar a acuerdos adecuados entre las partes para tratar esta cuestión1.

Datos verificados por: Dewey

[rtbs name=”espacio-exterior”]

Consecuencias jurídicas de la contaminación del espacio exterior con desechos espaciales

La basura espacial se ha convertido en un problema importante para las actividades en el espacio exterior. Los restos de las actividades humanas en el espacio son muy diversos; pueden ser diminutas escamas de pintura, todo tipo de fragmentos o cuerpos de naves espaciales y cohetes totalmente intactos, pero no funcionales. La cantidad de desechos aumenta a un ritmo creciente, lo que aumenta el riesgo de colisión con los satélites operativos. Las colisiones en órbita tienen consecuencias graves debido a la velocidad relativamente alta a la que se producen; las colisiones provocan daños importantes o la destrucción completa de la nave espacial afectada. Por ello, las medidas de protección y de evitación de colisiones se han convertido en una de las principales preocupaciones de los operadores de naves espaciales.

Puntualización

Sin embargo, la contaminación del espacio con desechos no debe considerarse únicamente como una circunstancia desfavorable que acompaña a las actividades espaciales y aumenta los costes y la complejidad de las mismas. Más allá de esta perspectiva más bien técnica, la presencia de objetos artificiales y no funcionales en el espacio representa una preocupación medioambiental global. Al igual que los patrones de otros problemas medioambientales en la Tierra, la generación de desechos parece haber superado la capacidad de absorción (véase su concepto jurídico) del entorno espacial. Los estudios indican que la evolución del entorno de los objetos espaciales ha cruzado el punto de inflexión hacia una situación desbocada en la que un número creciente de colisiones -principalmente entre desechos- conduce a un crecimiento incontrolado de la población.

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Una Conclusión

Por lo tanto, es de interés para toda la humanidad abordar el problema de los desechos a fin de preservar el entorno espacial para las generaciones futuras.

El derecho espacial internacional protege el entorno espacial. El artículo IX del Tratado sobre el Espacio Exterior obliga a los Estados a evitar la contaminación perjudicial del espacio exterior. Esta disposición se corresponde con la obligación de proteger el medio ambiente en las zonas situadas fuera de la jurisdicción nacional en virtud de la norma consuetudinaria de “no dañar” del derecho ambiental general. Estas normas son aplicables a los desechos espaciales y establecen el deber de no contaminar el espacio exterior limitando la generación de desechos. Son aún más eficaces cuando se tienen en cuenta los principios del desarrollo sostenible, que infunden en el derecho internacional consideraciones de justicia intra e intergeneracional. A la vista de la creciente contaminación por desechos y de sus efectos perjudiciales, es obvio que las cuestiones relativas a la responsabilidad serán cada vez más relevantes.

El Convenio de Responsabilidad (véase más sobre responsabilidad internacional en este campo) ofrece un recurso a las víctimas que han sufrido daños causados por los desechos espaciales. La responsabilidad del Estado de lanzamiento que establece es incluso absoluta para los daños producidos en la superficie de la Tierra. Las normas secundarias del derecho de la responsabilidad internacional en este ámbito (y su aplicación, véase) van más allá de la mera indemnización: Los Estados también pueden ser considerados responsables del propio suceso de contaminación ambiental, lo que conlleva una serie de obligaciones consecuentes, entre ellas -en determinadas circunstancias- el deber de retirar activamente los desechos. Si bien el derecho internacional es, por lo general, eficaz a la hora de abordar el problema de los desechos, el uso y los riesgos crecientes hacen necesario el establecimiento de un régimen global de gestión del tráfico en el espacio exterior. Esto reforzaría el estado de derecho en el espacio exterior y garantizaría la sostenibilidad de la utilización del espacio.

Datos verificados por: Cox

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Recursos

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Véase También

Derecho del Espacio Ultraterrestre, Derecho Espacial, Derecho Aéreo, Ciencia Planetaria, Espacio Exterior, Industria Espacial, Comercialización Espacial, Contaminación biológica, Política del espacio exterior, Contaminación interplanetaria, Problemas mundiales. Peligros espaciales, Vuelos espaciales, Objetos cercanos a la Tierra, Problemas futuros, Contaminación, Peligros tecnológicos, Gestión del tráfico espacial
Convenio de Responsabilidad
Lista de grandes desechos espaciales reentrantes
Lista de eventos que producen desechos espaciales
Instalación de exposición de larga duración
Objeto cercano a la Tierra
Grupo de Trabajo de Coordinación de Desechos Orbitales
Proyecto West Ford
Guerra de satélites
Misión del Máximo Solar
Cementerio de naves espaciales

Historia de la astronáutica
Astronáutica
Espacio
Naves espaciales
Satélites artificiales

Contaminación, Contaminación Atmosférica, Contaminación Biológica, Derecho del Espacio Ultraterrestre, Derecho del Medio Ambiente, Derecho Espacial, Desechos Espaciales, Espacio Exterior, Gestión de Residuos, Medio Ambiente, Peligros Tecnológicos, Política del Espacio Exterior, Problemas Futuros, Residuos, Satélites

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