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Visualización del problema de basura espacial ESA

¿Cómo deshacernos de la basura espacial?

05-09-2017

Basura espacial y la tecnología para deshacernos de ella

Por: Alejandra Almed 

En el espacio podemos encontrar ciertos cuerpos celestes que orbitan cerca de nuestro planeta como asteroides, satélites, cometas etc.; sin embargo, ahora se puede añadir a la lista basura espacial, la cual resulta un verdadero peligro para las misiones y los astronautas.

El año pasado una nave de la Agencia Espacial Europea, el Sentinela 1A, se estrelló con un pequeño pedazo de escombro espacial que, afortunadamente, dañó levemente el panel solar; no obstante, si el pedazo hubiese sido ligeramente más grande, el resultado hubiera podido ser catastrófico, según Holger Krag, jefe de la Oficina de Desechos Espaciales de la AEE.

Cerca de 500,000 pedazos de desechos espaciales -muchos de los cuales son de satélites muertos, naves fallidas o misiones antiguas-, se mueven ferozmente alrededor de nuestro planeta, casi a 28 mil km/hr. Estos restos se han ido acomunalando rápidamente y algo que temen los científicos es que empieza a ser un efecto dominó: la basura espacial destruye naves o satélites convirtiéndolas en millones de pedacitos de desechos, que en su momento ocasionarán lo mismo a otras naves, y así consecuentemente.

Jason Derleth, ejecutivo del programa de la NASA de Innovaciones y Conceptos Avanzados (NIAC, por sus siglas en ingles), dijo que el espacio está realmente cerca de ser inutilizable gracias a este factor.  Es por esto que hace unos meses el programa, cuyo objetivo es apoyar ideas visionarias y avances tecnológicos que podrían ayudar o transformar futuras misiones de la NASA, otorgó un premio por 500,000 dólares al equipo de la Corporación Aeroespacial en El Segundo, California. La idea es continuar desarrollando un inusual modelo de nave espacial que pudiera limpiar los restos de basura, como si se tratara de una aspiradora cósmica. 

Brane Crafts: ¿la solución para la basura espacial? 

BraneCrafts.jpg
Interpretación artística del Brane Crafts atrapando basura espacial.
Crédito: Aerospace Corporation
 

Esta “aspiradora” lleva el nombre de “Brane Crafts”. Este concepto se trata de “navecitas”, de casi un metro de largo y más delgadas que un cabello humano, capaces de envolver un pedazo de basura y lanzarla hacia la atmósfera terrestre, en donde eventualmente se incinerarán a 88km por encima de la superficie de la Tierra.

Las naves Brane Crafts se pueden pensar como envolturas plásticas, con propulsores por supuesto, que pueden envolver cualquier cosa. Se espera que estas “envolturas” sean súper ligeras y muy eficientes en cuanto al uso de combustible. Esto quiere decir que en un futuro las navecitas podrían usarse no sólo para limpiar escombros, sino también para transportarse a asteroides, lunas y planetas.

Para crear estas navecillas, los científicos tienen que pensar más allá de lo convencional, pues atrapar desechos que viajan a una velocidad más rápida que una bala no es tarea fácil. Los Brane Crafts tienen que ir a la misma velocidad y ser tan ágiles como para poder agarrar los desechos, y por supuesto necesitan contar con mucho combustible.

Una ida que vale oro

En la actualidad puede costar hasta 250,000 dólares lanzar al espacio un CubeSat, que son satélites miniaturas de 1U (10x10x10 cm) utilizados para le exploración espacial. La principal idea de la Corporación Aeroespacial para los Brane Crafts es hacer la nave tan ligera que pudiera costar 5,000 dls. lanzar cada una.

El diseño de la nave, hasta ahora, es un tipo membrana de 30 cm2 de tamaño y un peso menor al de un plátano. Cada una estará compuesta por láminas plásticas flexibles de 10 micras de grosor, o sea menor al de nuestro cabello (nuestro cabello tiende a tener 180 micrones de grosor) e impresas con una película fina de células solares y electrónicas, que alimentarán un motor llamado electrospray, que utiliza propulsión muy moderadamente. El liquido propulsor irá almacenado en espacios de 15 a 20 micras entre cada una de las delgadas hojas.

Estas naves también podrán doblarse, pues estarán integradas por “músculos” hechos de un polímero intercalados por dos placas de metal que pueden cambiar de forma cuando una corriente eléctrica pasa entre ellos, y así causar un cambio de voltaje. 

La idea, según el científico del proyecto Siegfried Janson, es que estos embalajes espaciales sean tan ligeros que se puedan enviar al espacio en conjunto. Se prevé un lote de 50 Brane Crafts que salgan juntos, y una vez estando en la Estación Espacial Internacional, o en cualquier otro punto en orbita terrestre baja, podrán ser direccionadas específicamente a su desecho de destino.

Naves kamikaze

La tarea de los Brane Crafts consta de perseguir un pedazo de basura y envolverlo, esto podría  tardar alrededor de 5 días. Después los propulsores deberán empujar hacia la dirección opuesta en la que originalmente viajaba el escombro, esto hará que gradualmente disminuya la velocidad y pierda altura, hasta que después de unos 10 días aproximadamente se encontrará lo suficientemente abajo para poder quemarse.

Teóricamente, se tiene pensado que cada Brane Crafts se incinere junto con su presa; estas naves serán lo suficientemente baratas como para poder ser misiones suicidas.

¿Cuándo estarán listas?

Esta tecnología sigue estando bajo prueba y aún requiere ser perfeccionada. Se estima que puedan estar listas para ser lanzadas en 10 años. Mientras tanto, los científicos utilizarán el apoyo del NIAC para hacer más ensayos y refinar el diseño.

Un aspecto que aún requiere de refinamiento es la protección ante las radiaciones que utilizarán. Janson y su equipo trabajan en nanotubos de carbono que pueden sobrevivir un mes cerca del borde exterior de la orbita terrestre baja. Así mismo el actual diseño cuenta con un ligero problemita, pues es tan delgado que los trozos de desechos más pequeños lo podrían perforar en cuestión de segundos. Si bien estas membranas podrán envolver escombros de tamaños considerables, podrían quedar indefensas ante los pedacitos más pequeños. “Tenemos que diseñar los Brane Crafts para que sean a prueba de balas, de pequeñas balas” dice Janson.

Al principio, los Brane Crafts podrán deshacerse de restos de entre 5 a 10 cm. de tamaño. Pero los científicos predicen que para las colisiones más grandes se podrán lanzar grupos de Brane Crafts que logren empujar los desechos fuera de orbita.

Mucho más que recogedores de basura  

Uno de los beneficios de los Brane Crafts es que una vez puestos en marcha se podrán utilizar también para explorar más cuerpos espaciales. Se pretende que estas navecillas sean tan eficientes en el uso de combustibles que viajen todo el camino hasta Marte y de regreso, o hacer múltiples viajes a la luna.

Se piensa que estas membranas ultra delgadas puedan enviarse a explorar el Cinturón de Asteroides, pues según los científicos del proyecto, es un exceso de dinero mandar naves a explorar cada asteroide por separado, pero si utilizan estos pequeños y delgados navíos podrían ir, explorar y hasta traer muestras de regreso.

Y ya pensando muy a futuro, estas naves incluso pueden funcionar como nuestro escudo protector ante impactos de asteroides, pues dice Janson que se podrían fabricar Brane Crafts más grandes y enviarlos en masa con el fin de desviar asteroides que pudieran chocar con nuestro planeta.

“Es un nuevo tipo de nave espacial que nadie ha visto jamás, y espero que puedan ser muy creativos en su uso”, dice Derleth.

Otras propuestas

Los Brane Crafts no son la única tecnología pensada para esta ardua tarea. La AEE también tiene planes de construir  pinzas robóticas, redes, cordones y anzuelos para atrapar o enganchar la basura espacial. Otro programa que está teniendo mucho impulso en este tema es la misión  “eliminación activa de escombros” (Active debris removal) la cual consiste en probar tres sistemas para capturar o desviar basura espacial empleando una red y un arpón, entre otras cosas, y se planea lanzar para finales de este año o principios del 2018.

Active debris removal .jpg
Active debris removal
 

En Singapur se está pensando en imanes capaces de atraer desechos espaciales. Asimismo, la NASA en conjunto con la Universidad de Stanford, ha diseñado una pinza, como pata de gecos (anfibios), que podría atrapar satélites rotos y otros grandes desechos.

Otra idea para eliminar este problema es a base de láseres apuntados desde la Tierra. Esto, según Derleth, podría costar mucho menos y requeriría menos energía que lanzar una nave espacial, por más delgada que esta sea. Sin embargo se corre el riesgo de que este láser súper potente se torne en un arma contra satélites.

Ante todo este problema de basura espacial y todas sus posibles soluciones tecnológicas, yo me pregunto ¿no sería más conveniente mejor invertir en crear satélites y naves reutilizables y dejar de crear tantas desechables?  

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