Los investigadores examinaron la viabilidad de la limpieza de basura orbital con una estación láser basada en el espacio

Para una exploración espacial más segura en el futuro.

Desde el comienzo de la era espacial con el lanzamiento de Sputnik en 1957, los humanos han estado enviando con entusiasmo grandes objetos de metal a la órbita de la Tierra. Hemos hecho grandes progresos, pero también hicimos un desastre en el camino.

Los desechos espaciales son como el equivalente extraterrestre de plástico en nuestros océanos. Se desprende de objetos hechos por el hombre en la órbita de la Tierra como resultado de colisiones o erosión, y representa un riesgo para cualquier nave espacial que entre en órbita. Es por eso que los investigadores dirigidos por Quan Wen, de la Universidad de Ingeniería de la Fuerza Aérea en Xi'an, China, sugirieron que podríamos ser capaces de limpiarlos lanzándolos con láser desde una estación espacial.

Según la Estación Espacial Europea , a partir de 2013 había millones de restos en el espacio. Peor aún, 670,000 de esas piezas tenían de 1 a 10 cm de ancho, que son demasiado pequeñas para que podamos rastrearlas.

Un centímetro puede parecer pequeño, pero capas de desechos en la órbita de la Tierra pueden actuar como chorros de arena en los exteriores vulnerables de las naves espaciales, especialmente los telescopios y los paneles solares. Sería similar a raspar papel de lija en la pantalla de su computadora, excepto que la pantalla de su computadora está volando a 17.500 millas por hora a través de una capa sobre otra de papel de lija, como la Estación Espacial Internacional.

Cada vez que los desechos golpean una nueva nave espacial, crean más desechos. Según la NASA , cuando un difunto satélite ruso destruyó un satélite estadounidense en funcionamiento, la colisión produjo más de 2.000 piezas de restos rastreables.

Si esto continúa, los desechos espaciales tienen el potencial de aumentar exponencialmente. Este efecto dominó se conoce como Síndrome de Kessler , y fue propuesto por el científico de la NASA Donald Kessler en 1978. Sugiere un escenario en el que la densidad de los desechos espaciales llega a ser tan alta que cada nueva colisión aumenta la probabilidad de otra colisión. Esta cascada podría obstruir la órbita alrededor de la Tierra tanto que ya no podríamos usar satélites, o enviar naves al espacio con seguridad.

No es de extrañar entonces que Nicholas Johnson, científico en jefe de la NASA para los desechos orbitales, dijera: "el mayor riesgo para las misiones espaciales proviene de los desechos no rastreables".

El equipo de Wen publicará un artículo en Optik - International Journal for Light and Electron Optics este febrero que busca encontrar una solución a este problema. Los investigadores encontraron que, en teoría, es posible usar láseres basados ​​en el espacio para destruir los desechos espaciales.

Los láseres son los más recientes en una larga lista de propuestas para deshacerse de los desechos espaciales, incluido el uso de grandes redes y la persecución de piezas una a una. Pero estos métodos han sido criticados como antieconómicos .

Un láser montado en una estación, por otro lado, se puede usar varias veces y su funcionamiento es simple y de un costo relativamente bajo . Los láseres pueden enviar pulsos de desechos a la atmósfera de la Tierra, donde luego se quema .

En cuanto a la cuestión de dónde ubicar la estación láser, algunos investigadores han propuesto utilizar una estación láser terrestre. Uno de esos proyectos fue ORION, un láser basado en la Tierra que se propuso en 1996 para expulsar escombros del cielo.

El equipo de Wen decidió investigar los efectos de una estación espacial en su lugar. Señalan que el alcance operativo de una estación láser conectada a la Tierra sería muy limitado, mientras que una estación espacial tiene más flexibilidad y no se vería tan afectada por la atmósfera.

"Por lo tanto, se considera como el enfoque más prometedor y es el foco de la investigación actual", escribieron los investigadores.

Wen y sus coautores presentaron un modelo para una estación láser basada en el espacio. Pusieron a prueba cómo un láser montado en el espacio impactaría escombros esféricos de aluminio y si de diferentes ángulos hacían que el láser fuera más o menos eficiente. Los restos se modelaron en aluminio porque es uno de los materiales de desechos espaciales más comunes, y la forma de la esfera redujo la complejidad de los cálculos.



Descubrieron que, teóricamente, es posible que un láser pulsado elimine los restos del espacio, creando una fuerza que puede eliminar al objeto de la órbita, utilizando un láser basado en el espacio. También descubrieron que el láser era más eficiente y tenía un mejor alcance cuando el láser estaba colineal con los restos y tenía la misma inclinación o inclinación. En otras palabras, el láser funciona mejor cuando está más en línea con los desechos.

Este estudio ofrece una base prometedora sobre la cual construir una defensa basada en el espacio contra nuestra propia contaminación. Pero aún hay muchos obstáculos por superar.

Algunos escritores parecen preocupados por la amenaza potencial de una superpotencia mundial que envía un láser gigante al cielo por encima de nosotros. Por ahora, sin embargo, este modelo solo funciona teóricamente y está limitado a escombros esféricos de aluminio. También se ocupa de los desechos caso por caso, y probablemente no sea capaz de librar a la órbita de la Tierra de todos sus restos espaciales imposibles de rastrear.

Nos queda un largo camino por recorrer antes de poder lanzar un Space Debris Blaster de pleno derecho. Pero es un comienzo.[left-side]