Lo que necesita saber sobre el síndrome de Kessler, el desastre espacial definitivo
El mundo recibió un duro recordatorio esta semana de que la órbita de la Tierra es cada vez más un lugar superpoblado y potencialmente peligroso. Después del ejército ruso destruir uno de sus satélites muerto en una prueba de armas el lunes por la mañana temprano, la tripulación de la Estación Espacial Internacional se vio obligada a ponerse a cubierto cuando los escombros de alta velocidad pasaron incómodamente cerca del puesto de avanzada. Por ahora, los satélites y las estaciones espaciales pueden simplemente alejarse de los desechos espaciales que se avecinan, pero es posible que nos estemos acercando a un escenario en el que las colisiones de bolas de nieve en órbita nos separen del espacio. Es inquietante que ya estemos en las primeras etapas de este proceso, conocido como síndrome de Kessler.
En 2015, la publicación prospectiva MISC Magazine, que ahora ha desaparecido, me contactó por su problema de crisis. Me hicieron una pregunta simple: «¿De qué potencial crisis inminente nadie está hablando?» Sin dudarlo, respondí al síndrome de Kessler, y lo dije porque me pareció extraño que un problema tan grande, la pérdida de acceso a la órbita de la Tierra, apenas rascara la superficie.
Reflexionando sobre esta respuesta unos seis años después, y considerando la noticias terribles que Rusia acaba de detonar uno de sus propios satélites, apoyo firmemente esa respuesta. Pero aunque «nadie» hablaba sobre el síndrome de Kessler en ese entonces, ciertamente no lo es ahora.
De hecho, sigue aumentando la conciencia sobre el deplorable estado de la órbita terrestre baja y la cantidad de desechos que circulan en ella. a valorado Actualmente existen 330 millones de piezas de escombros en el espacio, lo que es un número absolutamente impresionante. Ahora, por supuesto, no hemos arrojado 330 millones de piezas individuales de escombros allí, pero ese es exactamente el punto: los objetos en el espacio pueden romperse en muchos pedazos pequeños, que luego pueden chocar contra otros objetos, etc. creación exponencial de escombros a lo largo del tiempo.
Donald Kessler lo vio venir. En 1978, el científico de la NASA prevenido que, a medida que “aumenta el número de satélites artificiales en órbita terrestre, también aumenta la probabilidad de colisiones entre satélites. Las colisiones de satélites producirían fragmentos en órbita, cada uno de los cuales aumentaría la probabilidad de más colisiones, lo que provocaría el crecimiento de un cinturón de escombros alrededor de la Tierra. Debido a que el cinturón se volvería cada vez más denso con el tiempo, Kessler temía que se convirtiera en «un problema importante durante el próximo siglo».
Este «proceso de colisión en cascada, autosuficiente e incontrolable», según la Agencia Espacial Europea describir Es probable que el síndrome de Kessler acelere la velocidad a la que los satélites son destruidos por los escombros fragmentarios y otros satélites, pero también la velocidad a la que los escombros generan más escombros. (Solo una vez un satélite chocó contra otro satélite, y esto sucedió en 2009 cuando el Iridium 33 funcional chocó contra el Kosmos-2251 tardío). Grandes áreas de órbita terrestre baja, en particular la banda muy útil entre 900 y 1400 km, terminan siendo inaccesibles durante períodos prolongados, quizás décadas.
Ya en 1991, Kessler señalado que «ahora es necesario empezar a limitar el número de cuerpos de cohetes y cargas útiles en órbita». Veinte años después, esa es una propuesta casi ridícula, dado el ritmo frenético al que ahora se lanzan cohetes al espacio. Además, los intentos de frustrar el proceso pueden ser en vano, ya que la velocidad a la que se crean los desechos espaciales es ahora más alta que la velocidad a la que los desechos vuelven a caer en la atmósfera de la Tierra. Kessler ya era consciente de esto en 2009.
«Resultados de modelos respaldados por datos de [U.S. Air Force] Las pruebas, así como las realizadas por varios científicos independientes, han concluido que el entorno actual de escombros es «inestable» o está por encima de un umbral crítico, por lo que cualquier intento de obtener un crecimiento ambiental de escombros pequeños sin eliminar las fuentes de escombros pasados probablemente fracasará porque los fragmentos de colisiones futuras se generarán más rápido de lo que los eliminará el arrastre atmosférico ”, dijo. a escrito.
Agencia Espacial Europea COMPETENCIA, afirmando que «los fragmentos de colisión generados comenzarán a dominar» en partes útiles de la órbita terrestre baja, y esto «será cierto incluso si todas las actividades de lanzamiento se detuvieran ahora, lo cual es un desarrollo extremadamente improbable».
Por cierto, la órbita geosincrónica, que se eleva a unos 36.000 km sobre la Tierra y alberga cientos de satélites, tampoco es inmune al síndrome de Kessler.
El término «síndrome de Kessler» fue acuñado por John Gabbard, quien ha seguido los principales eventos de ruptura de satélites para NORAD, y se ha utilizado sin tener una definición estricta. Kessler continuaría aclarar el término, diciendo que estaba «destinado a describir el fenómeno de que las colisiones aleatorias entre objetos lo suficientemente grandes como para ser catalogados producirían un peligro de nave espacial a partir de pequeños escombros que son mayores que el entorno natural de meteoritos». Agregó que «el fenómeno eventualmente se convertirá en la fuente de escombros más importante a largo plazo» a menos que finalmente hagamos algo al respecto.
Kessler nunca afirmó que aparecería una cascada destructiva en un período corto, como unos pocos días o meses, o que una cascada podría desencadenarse por un solo evento desencadenante (la película de 2013 La gravedad describe tal escenario, en el que la destrucción de un satélite ruso condujo a una cascada de desechos espaciales que finalmente destruyó la Estación Espacial Internacional). Esto se debe a que es poco probable que un solo evento desencadenante elimine los satélites en masa, pero las colisiones que crean grandes volúmenes de escombros pueden acelerar el proceso. Rusia, que derribó su satélite Kosmos-1408 a principios de esta semana, contribuyó directamente al proceso; su prueba antisatélite (ASAT) produjo miles de nuevos desechos que amenazarán a las naves espaciales en los próximos años. Estados Unidos, India y China han realizado pruebas similares, por lo que hay muchas críticas que hacer.
Se teme que Envisat, un satélite de observación de la Tierra retirado de 8.165 kg, también pueda desencadenar un truco catastrófico si se destruye de alguna manera, pero como el propio Kessler. Relata La revista Space Safety en 2012 es poco probable. Pero eso aceleraría el proceso en un orden de magnitud, explicó Kessler:
“El proceso en cascada se puede pensar con mayor precisión como continuo y como ya comenzó, donde cada colisión o explosión en órbita da como resultado lentamente un aumento en la frecuencia de colisiones futuras. Pero dado que Envisat es tan masivo, si la colisión hubiera ocurrido, instantáneamente habría [produce] un entorno de escombros que, en las condiciones más optimistas, no esperaríamos tener durante al menos 100 años. Está cerca de lo que la mayoría podría llamar un evento «desencadenante».
Las tendencias sugieren que continuaremos alimentando el síndrome de Kessler. Los lanzamientos de cohetes son ahora más baratos que nunca, lo que hace que el espacio sea un lugar cada vez más viable para hacer negocios. La miniaturización permite la creación de satélites más pequeños y baratos, pero significa que podemos enviar más satélites al espacio con cada lanzamiento. Y luego está la tendencia hacia los satélites mega-satélites, en los que las flotas de naves espaciales en órbita trabajan en conjunto para brindar servicios como acceso a Internet de alta velocidad. SpaceX, que ha puesto en órbita más de 1.700 satélites Starlink, está liderando la carga de la megaconstelación, pero otras compañías, como OneWeb y Amazon, tienen la intención de enviar sistemas similares.
Alrededor de 7.630 satélites se encuentran actualmente en órbita alrededor de la Tierra, de los cuales aproximadamente 4.700 están en funcionamiento. de acuerdo a en la ESA. Cada objeto agregado en órbita aumenta el riesgo de colisión y cada colisión, a su vez, aumenta las posibilidades de futuras colisiones. Esto «podría generar perspectivas para la viabilidad a largo plazo de los satélites en [low Earth orbit] extremadamente bajo ”, como Louis de Gouyon Matignon, experto en derecho espacial, escribiendo en cuestiones legales espaciales.
De hecho, la situación podría volverse muy sombría. La inaceptablemente alta densidad de escombros haría de la órbita de la Tierra un lugar inadecuado para satélites, estaciones espaciales y astronautas. En algún tipo de escenario en el peor de los casos, un campo de escombros en cascada eliminaría bandas de satélites y dejaría partes de la órbita de la Tierra inutilizables para las actividades humanas, al menos durante algún tiempo. La nube de escombros por debajo de los 500 km eventualmente volvería a caer a la Tierra, pero tomaría una década o más. En cuanto al área por encima de los 600 km, podría permanecer cerrada indefinidamente, a menos que encontremos una manera de limpiar las cosas manualmente.
Ya he detallado las implicaciones de la pérdida de nuestros satélites, pero la versión de Coles Notes es que nuestra capacidad de comunicación se vería gravemente obstaculizada, el GPS sería inexistente (junto con los sistemas que dependen de él), sincronización espacial para cronometraje y navegación. se detendría, nuestros sistemas financieros colapsarían, perderíamos importantes capacidades militares y nos privaríamos de nuestros satélites meteorológicos, entre otras cosas.
Cosas muy serias. La mayoría de nosotros preferiría no volver a mediados del siglo XX y, afortunadamente, hay formas de reducir el volumen de desechos espaciales. Esto incluye limitar la cantidad de desechos espaciales causados por operaciones espaciales de rutina (como la mantenimiento y reparación de satélites en órbita), evitando colisiones en el espacio (por ejemplo, haciendo que todos los satélites sean maniobrables y prohibiendo las pruebas de armas antisatélite), haciendo que los satélites sean más resistentes a los impactos (por ejemplo, mediante blindaje) y desechando responsablemente satélites retirados (diseño de satélites capaces de desorbitar, por ejemplo). También es fundamental encontrar formas nuevas y eficientes de eliminar los residuos espaciales.
También necesitamos significado limitaciones sobre el volumen y los tipos de objetos que se pueden enviar al espacio. Involucrar a todos, incluidos los sectores público y privado, no será fácil, pero es necesario mantener una ecología orbital saludable. La órbita de la Tierra es un lugar muy especial y sería una pena perderlo.
