Dos satélites desaparecidos casi colisionaron el 29 de enero, y su llamada cercana (los objetos se extrañaron unos 154 pies, o 47 metros) renovaron la atención por un problema creciente muy por encima de la Tierra: una nube de basura espacial.
Millones de objetos componen este depósito de chatarra en órbita, donde fragmentos precipitados pueden alcanzar velocidades de casi 18,000 mph (19,000 km / h), alrededor de siete veces más rápido que la velocidad de una bala, según la NASA. Alrededor de 500,000 piezas de escombros son al menos del tamaño de una canica y aproximadamente 20,000 objetos son del tamaño de una pelota de softball o más grande, informó la NASA en 2013.
Agregando al desorden está la proliferación de satélites en miniatura llamados cubesats. Estos cubos de 4 pulgadas de largo (10 centímetros) pesan solo 3 libras. (1.4 kilogramos) y los costos de lanzamiento comienzan en $ 40,000; Las compañías privadas los comisionan por miles para recopilar datos y proporcionar servicios de internet y radio, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos.
Con esta acumulación de congestión espacial, los ingenieros aeroespaciales están compitiendo para desarrollar tecnologías y sistemas que puedan evitar accidentes con el fin de proteger satélites en funcionamiento, futuras misiones espaciales y personas y propiedades en el terreno, dijeron expertos de Los Alamos a Live Science.
Aproximadamente 5,000 satélites llevan cargas útiles en órbita alrededor de nuestro planeta, pero solo alrededor de 2,000 están activos y comunicándose con la Tierra, dijo David Palmer, un científico espacial y de teledetección de Los Alamos.
"Actualmente, cuando se lanza algo, y un lanzamiento puede lanzar 100 o más satélites, los operadores y las personas de vigilancia espacial tienen que rastrear cada pieza de hardware espacial que lanza el cohete y determinar individualmente qué pieza es cuál", dijo. Ciencia viva
Palmer es el investigador principal de un proyecto que desarrolla un tipo de placa electrónica para satélites. Esto permitirá a los orbitadores transmitir a sus propietarios y posiciones durante el tiempo que estén en el espacio, incluso después de que el satélite deje de funcionar.
Autoalimentado y pulso láser
La llamada placa de matrícula es aproximadamente del tamaño de un azulejo Scrabble, lo suficientemente pequeña como para ser transportada incluso por pequeños cubesats. Apodado el identificador óptico de recursos extremadamente bajos, o ELROI, produce un código de identificación único, un número de licencia de satélite, con un láser que parpadea 1,000 veces por segundo. Los patrones creados por los parpadeos se traducen en códigos seriales que se pueden leer con telescopios en el suelo, identificando el propietario y las coordenadas de un satélite.
Debido a que ELROI está alimentado por su propia célula solar, puede seguir "hablando" con la Tierra después del final de la vida útil del satélite. Y debido a que ELROI es pequeño y liviano y no requiere energía externa, se puede conectar fácilmente a piezas de hardware espacial que no tienen transmisores de radio, como los cohetes que lanzan satélites al espacio y terminan como basura flotante.
Al proporcionar datos rastreables para objetos individuales en la nube cada vez mayor de desechos espaciales, ELROI podría desempeñar un papel fundamental para evitar colisiones. Incluso podría monitorear transmisiones de radio en satélites en funcionamiento y alertar a los operadores cuando se interrumpe la comunicación, dijo Palmer.
"Más allá de su función de identificación, también se puede usar como una función de diagnóstico de bajo ancho de banda. Por lo tanto, eso también ayudará a reducir la cantidad de satélites rotos en el espacio", agregó. "La tecnología de matrículas es solo una parte de la solución, pero es una parte importante".
Ciencia de cohetes
Cuando los cohetes lanzan satélites en órbita, normalmente queman todo su combustible a la vez. Sin embargo, llenar cohetes con un tipo de combustible que se puede volver a encender repetidamente podría dar a los operadores terrestres otra opción para mantener los satélites a salvo de los choques espaciales, dijo el ingeniero de investigación de Los Alamos, Nick Dallmann, a Live Science.
"En lo que hemos estado trabajando aquí en Los Alamos es en hacer un cohete sólido donde puedas iniciarlo, detenerlo y luego reiniciarlo nuevamente", dijo Dallmann, líder del proyecto para el desarrollo de este novedoso método. Explicar que volver a encender el combustible de un cohete incluso después de que un satélite alcance la órbita podría permitir que el hardware espacial cambie de rumbo para evitar una posible colisión.
"Hemos estado madurando el concepto en el que nuestro cohete es una carga integrada en un satélite", dijo Dallmann. "Potencialmente, muchos años después de que el satélite se haya separado de la etapa superior del vehículo de lanzamiento, nuestra carga útil puede ser requerida para realizar una maniobra de emergencia para evitar los desechos orbitales".
Desde la década de 1960, los científicos han sabido que descomprimir rápidamente la cámara de combustión en un cohete de combustible sólido podría extinguir la quemadura después del encendido. Para Dallmann y sus colegas, el desafío era crear un sistema de encendido reutilizable combinado con un mecanismo para descomprimir rápidamente la cámara de combustible.
Otro desafío fue cómo volver a encender el combustible, ya que los encendedores suelen ser destruidos por la primera quemadura. Para resolver eso, los científicos decidieron no usar el encendedor pirotécnico convencional. En cambio, experimentaron separando el agua en hidrógeno y oxígeno dentro de la cámara de combustión y luego los encendieron usando un electrodo para generar una chispa. Luego, los investigadores extinguieron la quemadura por descompresión.
"Hemos podido desarrollar esto hasta el punto en que podemos realizar múltiples quemaduras secuencialmente en un pequeño cohete", dijo Dallmann. Los próximos pasos incluirán pruebas en órbita, "donde realizaríamos múltiples quemaduras a bordo de un cubo", dijo Dallmann.
