Tecnologías para un espacio sostenible

En 1995, la NASA fue la primera agencia del mundo en detallar una serie de pautas para mitigar la presencia de basura espacial. Otros países y organizaciones como Japón, Francia, Rusia y la Agencia Espacial Europea (ESA) se unieron a los esfuerzos de la NASA con sus propias estrategias. En 2002, tras varios años de trabajo, el Comité de Coordinación Inter-Agencias para la Basura Espacial (IADC), formado por agencias de 10 países y la ESA, consensuó las pautas comunes para mitigar el crecimiento descontrolado de deshechos en órbita.

La eclosión del denominado New Space ha dado lugar a la democratización del acceso al espacio y, con ello, el incremento de los lanzamientos de satélites, en algunos casos con misiones que inyectan varias decenas de satélites a la vez. Asumiendo que la media de misiones fallidas se mantendrá estable (o incluso aumentará por los nuevos enfoques de bajo coste) en los próximos años, las probabilidades de que ocurran colisiones catastróficas también crecen rápidamente.

Los medios más efectivos en el corto plazo para frenar la actual tendencia consisten en prevenir las deflagraciones en órbita (mediante la pasivación de los satélites al final de su vida operacional) o las colisiones entre satélites (utilizando técnicas y maniobras que las eviten durante su vida operacional). Asimismo, el cumplimiento estricto de las guías post-misión establecidas por las agencias es el medio más efectivo para controlar los niveles de basura espacial en el largo plazo. Adicionalmente, retirar grandes objetos de las órbitas con mayores densidades y ciclo de vida es necesario para estabilizar el crecimiento de la población de basura espacial.

La estrategia más adecuada para retirar los objetos espaciales al final de su ciclo de vida se determina por la órbita en la que estos se encuentran. Para altitudes inferiores a 2.000 km (en la región LEO) se recomienda la reentrada en la atmosfera de los satélites y objetos a los 25 años de completar su misión. Para elementos en órbita geoestacionaria (GEO) la única opción viable es desplazarlos a “órbitas cementerio”, 300 km por encima de la órbita GEO (situada a casi 36.000 km de altitud).

La Agencia Espacial Europea (entre otras) impulsa el desarrollo de diferentes tecnologías y conceptos que puedan llevar a cabo la retirada de los satélites al final de su vida útil. Este es el caso de la misión ADEO, liderada por la empresa alemana HPS GmbH, que propone el despliegue de velas incorporadas en los satélites operando en órbitas LEO (donde se encuentran la mayoría de los objetos) de hasta 750 km de altitud. Las velas se despliegan al final de la vida útil de la misión, generando una resistencia física a las condiciones micro-atmosféricas en esas órbitas, que rápidamente empuja los satélites hacia la atmósfera y los desintegra en la reentrada.

La misión ClearSpace-1, liderada por la empresa suiza del mismo nombre, es un programa pionero financiado por la ESA para retirar objetos en órbitas LEO utilizando un sistema con grandes brazos encargado de recoger los elementos abandonados en el espacio y reintroducirlos en la atmósfera. Los brazos permanecen plegados durante la puesta en órbita del sistema y luego son desplegados para su operación.

La empresa española ARQUIMEA contribuye a la sostenibilidad del espacio y ejerce un papel clave en estas dos misiones como proveedor de los mecanismos responsables de la sujeción y posterior liberación de la vela (en el caso de ADEO) y los brazos (ClearSpace-1). Los dispositivos de ARQUIMEA, denominados REACT utilizan una novedosa y exclusiva tecnología denominada Aleaciones de Memoria de Forma (SMA, por sus siglas en inglés) de alta temperatura.

En cuanto a la prevención de explosiones en órbita provocadas por satélites al final de su vida útil, la pasivación juega un papel muy importante. Durante la pasivación, todos los restos de combustible y energía remanente en los satélites al final de su ciclo de vida son liberados para evitar explosiones accidentales post-misión. En esta área, ARQUIMEA está diseñando una innovadora válvula accionada por SMA para la pasivación de los tanques de propulsión de los satélites.

* Ferrán Tejada es director general de ARQUIMEA DEUTSCHLAND, filial alemana de ARQUIMEA y director de Desarrollo de Negocio y Estrategia de ARQUIMEA AEROSPACE & DEFENCE.