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24 de enero de 2012

NEOShield, el escudo espacial que puede salvar a la Tierra


Diseño artístico de la misión Don Quijote de la Agencia Espacial Europea.

NEOShield es un nuevo proyecto internacional que evaluará la amenaza de objetos cercanos a la Tierra y las mejores soluciones para hacer frente a un gran asteroide o un cometa que tenga una trayectoria de colisión con nuestro planeta.

El proyecto es liderado por el Instituto de Investigación Planetaria (DLR) de la Agencia Espacial Alemana y reunirá los últimos avances científicos, así como la participación de expertos europeos, rusos, estadounidenses y de socios industriales como Astrium.

La compañía será la encargada de pensar el tipo de arquitectura e ingeniera que debe tener este megaescudo para desviar posibles amenazas.

La primera pregunta que surge es: ¿Qué deberíamos hacer con un asteroide amenazante? ¿Golpearlo, desviar su trayectoria?

"Vamos a recopilar toda la información científica con el objetivo de mitigar un posible impacto", explica el director del proyecto, el profesor Alan Harris del DLR.

Es probable que el NEOShield, después de tres años y medio de estudio, sea lanzado al espacio para demostrar y probar su tecnología.

Una amenaza real

La amenaza de un objeto espacial puede parecer lejana, pero los registros geológicos y de observación nos dicen que es real.

En promedio, un objeto del tamaño de un coche entrará en la atmósfera de la Tierra por lo menos una vez al año, produciendo una espectacular bola de fuego en el cielo.

Y cada 2.000 años un objeto del tamaño de un campo de fútbol impactará la Tierra, causando importantes daños locales.

Y luego, cada pocos millones de años, una roca con una circunferencia que se mide en kilómetros, chocará con el planeta produciendo efectos globales.

"Las últimas estimaciones indican que probablemente ya hemos detectado un poco más del 90% de los monstruos que deambulan en el espacio, y ninguno parece que nos vaya a golpear", señala el experto.

Sin embargo, hay una segunda categoría de objetos que merecen una investigación adicional.

Los datos del telescopio Wise de la NASA, sugieren que la mayoría de unos 19.500 objetos de 100 a 1.000 metros de diámetro todavía no han sido identificados ni rastreados.

Estrategias para mitigar un impacto

Cada vez hay más y mejores telescopios que facilitan la detección. Mientras tanto, lo más prudente sería elaborar una estrategia para lo inevitable.

Las opciones más fuertes para mitigar un impacto parecen ser:

Una de las opciones para evitar un impacto es lanzar una nave para que desvíe la trayectoria del asteroide.

Un impactador cinético: Esta misión podría ser como la misión Deep Impact de la NASA de 2005, o la misión Don Quijote que Europa diseñó, pero que nunca se puso en marcha.

La misión consiste en lanzar una vehículo espacial contra la roca o cometa. Este pequeño empujón, según cuándo y cómo se haga, puede cambiar la velocidad de la roca muy ligeramente y su trayectoria.

"La cantidad de restos o material expulsado, producido por el impacto podría disminuir la velocidad del objeto", señala el profesor Harris.

"Por supuesto, esto dependerá de qué tipo de asteroide es. ¿Qué características tiene su superficie? Si es porosa o densa. Esto se podría probar con una misión de demostración", agrega.

Una grúa espacial para remolcar el asteroide

La segunda opción es el llamado Tractor de Gravedad.

La idea consiste en posicionar una nave cerca del objeto para luego usar unos propulsores de iones, de esta manera ambos se mantendrían separados.

"Debido a la atracción gravitatoria entre la nave y el objeto, es posible sacar el asteroide o cometa fuera de su trayectoria. Es usar la gravedad como un cable de remolque", explica Harris.

El tractor gravitoria funcionaría como una grúa espacial que remolcaría al asteroide.

"No es fácil, por supuesto, para tener esos propulsores todavía tenemos que seguir trabajando por lo menos una década más. Además ¿tenemos la certeza de que la nave puede cuidarse por sí misma de forma autónoma durante todo ese tiempo? Esos son los problemas técnicos que tenemos que resolver", subraya.

En ambos escenarios, los efectos son pequeños, pero si se dedican años e incluso décadas los resultados podrían ser lo suficientemente eficaces.

Lo que hemos aprendido acerca de los asteroides, sin embargo, es que no son todos iguales. Diferentes tipos de rocas son propensos a necesitar diferentes tipos de enfoques y estrategias.

La incierta posibilidad de una explosión

Uno de los métodos a menudo discutido, pero sobre el cual hay una gran incertidumbre es desviar la amenaza con una explosión nuclear cerca del asteroide o en su propia superficie.

Los miembros del consorcio ruso NEOShield son proclives a esta opción.

Sin embargo, en la actualidad hay mucho escepticismo sobre este enfoque.

Lanzar un artefacto al lugar correcto sería muy difícil. Además, dependiendo de la composición del objeto, los resultados serían impredecibles.

Todavía se necesitan datos más confiables y el TsNIIMash, el brazo de ingeniería de la agencia espacial rusa (Roscosmos), está trabajando en ello.

"Lo que queremos hacer es tener una visión integral para tratar de reunir todo lo que sabemos sin importar el lugar, reunir la experiencia de cada agencia y país para enfrentar un posible impacto", comenta Ralph Cordey, de la filial de Astrium en el Reino Unido.

Harris agrega: "Al final de todo este proceso queremos ser capaces de decir a los organismos espaciales: si están interesados en un programa para mitigar el impacto de un asteroide, esto es lo que pensamos. Seis países participan en nuestro consorcio. Los políticos tendrán todas las opciones en la mesa. Lo que tienen que hacer es decidir si ejecutar o no la misión".

Fuente:

BBC Ciencia

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23 de enero de 2012

Ante la creciente chatarra espacial: Un código de conducta para explorar el cosmos

Acumulación de basura espacial en la órbita baja terrestre (LEO). | NASA

Acumulación de basura espacial en la órbita baja terrestre (LEO). | NASA

  • EEUU ha anunciado su intención de redactar un código de conducta espacial
  • Lo elaborará conjuntamente con la Unión Europea y otros países
  • El objetivo es combatir la proliferación de fragmentos de basura espacial
  • En la actualidad no hay mecanismos legales para controlar el problema

EEUU cree que ha llegado el momento de poner orden en el 'vertedero espacial'. Apenas dos días después de la caída en el Pacífico de los restos de la nave rusa 'Fobos-Grunt', la secretaria de estado estadounidense, Hillary Clinton, anunció su intención de redactar junto con la Unión Europea (UE) y otros países un código internacional de conducta para las actividades realizadas en el espacio exterior.

En un comunicado hecho público el pasado martes, Clinton señaló que "el espacio está gravemente amenazado a largo plazo por los escombros espaciales y los actores irresponsables", por lo que considera que "un código de conducta ayudará a mantener su sostenibilidad, la seguridad y la estabilidad"

En apenas cuatro meses han caído a la Tierra restos de tres artefactos espaciales. Antes de que 200 kilogramos de chatarra de 'Fobos-Grunt' impactaran en el Pacífico, el pasado domingo, hubo otras dos alarmas. En septiembre, 300 kilogramos de chatarra procedentes del satélite de la NASA UARS cayeron también en el Pacífico y sólo un mes después reentró en la atmósfera el satélite alemán ROSAT, esta vez en el golfo de Bengala, al norte del Océano Índico.

En ninguna de las ocasiones se produjeron heridos pero los tres casos reflejan "el grave riesgo" que representa la basura espacial, según señaló Clinton.

El origen del problema

Con el nombre de chatarra, basura o escombros espaciales se denomina a los restos de satélites, cohetes o naves que quedan vagando por el espacio cuando dejan de utilizarse. Las explosiones provocadas por restos de combustible, así como los choques entre artefactos en el espacio generan grandes cantidades de escombros, muchos de ellos de pequeño tamaño pero con gran poder destructivo. Algunos fragmentos terminan llegando a la Tierra, aunque el riesgo para los ciudadanos es muy pequeño. La mayor parte cae en el océano y hasta ahora no se ha registrado ningún herido por caída de basura espacial.

Los escombros, sin embargo, sí suponen un serio peligro para los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS) y para los satélites y sondas espaciales activos, pues pueden causar averías. Por ello, las agencias espaciales, como la ESA y la NASA, han establecido departamentos especializados que hacen un seguimiento permanente de los fragmentos más peligrosos para evitar accidentes. La Red de Vigilancia espacial de EEUU (US Space Surveillence Network) realiza estadísticas y controla los objetos más peligrosos.

En 2001 cayó en Arabia Saudí una pieza de 70 kg. de un motor. | NASA

En 2001 cayó en Arabia Saudí una pieza de 70 kg. de un motor. | NASA

Sin mecanismos legales

Aunque existe un consenso internacional sobre la necesidad de tomar medidas para mitigar este problema, al que han contribuido todos los países que participan en la carrera espacial, en la actualidad no existe ningún mecanismo legal para evitar la proliferación de basura espacial ni para obligar a las naciones o a las empresas a retirar sus artefactos cuando acaban su vida operativa. Tampoco hay sistemas eficaces para destruir los fragmentos más peligrosos. La ONU ha establecido una regulación para los nuevos lanzamientos, pero es voluntaria y no siempre se cumple.

El principal organismo internacional para controlar la basura espacial es el IADC (Inter-Agency Debris Coordination Committee), un comité que desde 1993 coordina y fomenta las investigaciones y los trabajos de las agencias espaciales del mundo.

En los últimos años ha habido algunos intentos por lograr un acuerdo, sobre todo a iniciativa de Europa, pero ninguno ha llegado a cuajar. Casi siempre, por rencillas políticas y por las reticencias de algunos países, reacios a que se les impongan normas que afectan a la tecnología que utilizan en sus actividades militares y de espionaje.

Obstáculos para el acuerdo

De hecho, Hillary Clinton dejó claro en su comunicado que la regulación que propone tendrá ciertos límites. Así, advirtió que no aceptará ningún acuerdo que "en algún modo pueda constreñir las actividades en el espacio de EEUU relacionadas con la seguridad nacional" y su capacidad para proteger el país y a sus aliados". El problema de la chatarra espacial afecta a su estrategia de seguridad nacional, pues puede obstruir las radiofrecuencias de sus equipos.

En el pasado, EEUU ya vetó alguna iniciativa porque, supuestamente, amenazaba sus intereses militares. Así, en 2008, Rusia y China propusieron un tratado para prohibir la utilización de armas en espacio. Sin embargo, EEUU rechazó el documento alegando que presentaba lagunas y que no prohibía los sistemas terrestres antisatélite como los que China ha utilizado contra artefactos de EEUU.

Europa sí aprobó en 2006 un código de conducta que fue respaldado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y por las agencias o centros de investigación espacial de Italia (ASI), Reino Unido (BNSC), Francia (CNES) y Alemania (DLR). Rusia, Japón y EEUU también han elaborado directrices sobre el diseño y la seguridad de los artefactos espaciales para evitar la proliferación de escombros.

La propuesta de Europa

La propuesta presentada por la Unión Europea en febrero de 2009 para establecer un código de conducta voluntario que regule las actividades civiles y militares en el espacio es, según Clinton, "una base prometedora" para lograr un acuerdo internacional. La iniciativa, aprobada por los ministros de la UE en diciembre de 2008, se presentó en la Conferencia de desarme de Ginebra pocos días después del primer choque accidental entre dos satélites. El 10 de febrero de 2009, colisionaron el satélite ruso Kosmos-2251 y el estadounidense Iridium- 33, generando una gran cantidad de basura espacial.

Restos de la sonda rusa 'Fobos-Grunt' cayeron a la Tierra el pasado domingo. En la imagen, los científicos preparan la nave para su lanzamiento. | Roscosmos

Restos de la sonda rusa 'Fobos-Grunt' cayeron a la Tierra el pasado domingo. En la imagen, los científicos preparan la nave para su lanzamiento. | Roscosmos

En apenas 50 años de exploración espacial ha habido alrededor de 5.000 lanzamientos que han puesto en órbita unos 6.000 satélites. De ellos, sólo 800 siguen operativos, según la ESA.

Según cálculos de la ESA, en la actualidad hay 20.000 objetos de más de 10 centímetros vagando por el espacio y 600.000 mayores de un centímetro. También hay más de 300 millones de partículas de más de un milímetro. A pesar de su pequeño tamaño, los objetos más pequeños pueden dañar los equipos espaciales y penetrar en los trajes de los astronautas.

El 'síndrome Kessler'

En algunas regiones del espacio, como la situada entre los 800 y 1.400 kilómetros de la Tierra, la acumulación de chatarra espacial podría producir una cascada de explosiones. En unas décadas, estas zonas podrían llegar a ser demasiado peligrosas para la exploración espacial y quedar inutilizadas.

Este catastrófico escenario es conocido como síndrome Kessler ('Kessler Syndrome'). El científico de la NASA Don Kessler ya advirtió en 1978 que los choques en órbita producirían muchos más fragmentos, que se convertirían en nuevos proyectiles que destruirían satélites y harían inviables las actividades espaciales en esas áreas.

A la búsqueda de soluciones

Pero, ¿qué se puede hacer para evitar la proliferación de chatarra espacial? Lo más importante es la prevención, es decir, intentar conseguir que el problema no vaya a más porque lo cierto es que 'limpiar' los escombros espaciales, incluso los más peligrosos, es una tarea muy cara, lenta y compleja.

El ingeniero italiano Marco M. Castronuovo, por ejemplo, ha ideado un sistema que permitiría atrapar los fragmentos más peligrosos y llevarlos a una órbita más baja para que se destruyan con el roce con la atmósfera. Su satélite robotizado, asegura, sería capaz de recoger en siete años los 35 restos de chatarra espacial considerados más peligrosos.

A corto plazo, los expertos de la ESA creen que la forma más efectiva para reducir la tasa de crecimiento es intentando evitar las explosiones que se producen en la órbita terrestre, que originan gran parte de la chatarra espacial. La destrucción del satélite chino Feng-Yun 1C durante las pruebas de un misil, en enero de 2007, incrementó en un 25% la cantidad de basura espacial.

La entrada en la carrera espacial de nuevos países, como China o la India, se sumará a las actividades de EEUU, Rusia, Japón y la Unión Europea, aumentando el número de lanzamientos por año y con ello, los artefactos en órbita. Si la comunidad internacional no logra pronto un acuerdo y toma medidas eficaces para evitar la proliferación de basura espacial, la exploración espacial en los próximos años podría verse amenazada.

Fuente:Enlace

El Mundo Ciencia

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