Limpiando nuestro patio trasero cósmico

La basura espacial se refiere a la gran cantidad de objetos creados por el hombre que quedan abandonados y en órbita alrededor de la Tierra. Estos objetos incluyen satélites antiguos, etapas de cohetes gastados, fragmentos de colisiones e incluso pequeñas manchas de pintura. A medida que la exploración espacial y los despliegues de satélites han aumentado a lo largo de las décadas, también lo ha hecho la acumulación de estos desechos. Actualmente, se estima que hay millones de piezas de basura espacial, que van desde escombros más grandes hasta fragmentos más pequeños que son demasiado pequeños para ser rastreados. De estos objetos, la NASA estima que alrededor de 23,000 son del tamaño de una pelota de béisbol o más grandes.

La presencia de basura espacial plantea un problema importante por varias razones. En primer lugar, la gran cantidad de desechos aumenta la probabilidad de que se produzcan colisiones en el espacio. Estas colisiones pueden conducir a la creación de aún más escombros, exacerbando el problema y creando un efecto de cascada conocido como el síndrome de Kessler. Con cada colisión, aumenta el riesgo de nuevas colisiones y la subsiguiente destrucción de satélites o naves espaciales funcionales, lo que representa una grave amenaza para las misiones tanto tripuladas como no tripuladas. La presencia de basura espacial también limita la cantidad de lugares de estacionamiento orbitales restantes para nuevos satélites, que están disminuyendo rápidamente.

Sin embargo, limpiar estos escombros es un gran desafío. Dado que gran parte viaja a miles de millas por hora, entrar en contacto con él, incluso las partículas más pequeñas, puede ser muy peligroso de cualquier manera. Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han sacado una página de una novela de ciencia ficción con su reciente propuesta que busca resolver este complicado problema. Han descrito un tipo de rayo tractor que puede empujar o tirar de un objeto sin tocarlo físicamente. Puede que no sea tan poderoso o rápido como el rayo tractor de Starship Enterprise, pero bueno, tienes que empezar en alguna parte.

La tecnología detrás de esta innovación no es tan sofisticada como los rayos gravitatorios de la ciencia ficción, sino que se basa en un cañón de iones que puede generar corrientes de iones de argón que se mueven rápidamente. Explosionar un trozo de basura espacial con esta corriente de iones lo dotará de una carga negativa, mientras que al mismo tiempo hará que el vehículo con el cañón de iones tenga una carga más positiva. Estas cargas diferentes harán que los objetos se muevan uno hacia el otro con el tiempo aprovechando esencialmente el mismo efecto electrostático que tiene lugar cuando frotas un globo en tu cabeza.

Las condiciones en el espacio son obviamente muy diferentes a las de la Tierra, por lo que el equipo tuvo que construir una cámara de vacío que llamaron Laboratorio de Carga Electrostática para Interacciones entre Plasma y Naves Espaciales (ECLIPS) para probar sus métodos. Dentro de ECLIPS pueden simular el gas delgado de electrones libres y plasma que rodean nuestro planeta en altitudes orbitales. Usando este entorno realista, pudieron introducir piezas de escombros y confirmar que su cañón de iones podría atraerlos con la expectativa de que se vería el mismo efecto en el espacio.

Sin embargo, este sería un proceso lento. Con base en los resultados de los experimentos realizados en ECLIPS y una serie de simulaciones por computadora, se estimó que el rayo tractor podría arrastrar un satélite de unas pocas toneladas alrededor de 200 millas en un lapso de dos o tres meses. Puede que no suene especialmente impresionante, pero es suficiente para liberar con seguridad algunos bienes inmuebles muy valiosos para nuevos satélites. También es importante tener en cuenta que un recolector de basura de este tipo podría reutilizarse muchas veces, limpiando eventualmente grandes franjas del cielo.

Pero las simulaciones y los bancos de pruebas no son del todo realidad, por lo que el equipo aún tiene mucho trabajo por hacer antes de que su rayo tractor pueda implementarse en el mundo real. Por un lado, los escombros a menudo se mueven salvajemente en su órbita, lo que dificultaría engancharlos. Los investigadores creen que el rayo tractor podría usarse para estabilizar estos objetos antes de atraerlos, lo que podría resolver este problema, pero aún no se ha probado. También quedan muchas preguntas por responder en torno a los despliegues de estos rayos tractores y qué hacer con la basura capturada. Pero con un poco más de trabajo, el espacio alrededor de la Tierra puede convertirse en un lugar más amigable para los satélites y otras naves espaciales en el futuro.