¿Qué es la basura espacial y cómo evitar que afecte al planeta?

17 de marzo de 1958. La carrera espacial estaba en marcha, oficialmente. Unos meses antes, la Unión Soviética había puesto en órbita el Sputnik 1, el primer satélite artificial lanzado con éxito en la historia de la humanidad. Solo habían pasado 164 días y era el turno de Estados Unidos, que se disponía a lanzar desde Cabo Cañaveral el Vanguard 1, una pequeña esfera de aluminio cuya misión era la viabilidad de enviar una lanzadera espacial al espacio. A partir de ahí, la carrera que marcó los años de la Guerra Fría no dejó de acelerarse. Pero el Sputnik y el Vanguard siguieron destinos muy diferentes.

El satélite soviético, en realidad, duró poco en órbita. Después de 22 días dando vueltas alrededor de la Tierra, las comunicaciones dejaron de funcionar y el 4 de enero de 1958, se desintegró en la atmósfera. Pero el Vanguard, el primer satélite estadounidense lanzado con éxito, sigue ahí. Dejó de comunicarse con la NASA en 1964, pero su cuerpo de 1,46 kilogramos de aluminio continúa dando vueltas al planeta. El Vanguard 1 es, oficialmente, el primer trozo de basura espacial que los humanos dejamos en el cosmos. Detrás de él llegaron muchos otros.

28.000 objetos en órbita en el espacio

Han pasado más de 60 años desde que el Sputnik 1 y el Vanguard 1 fueron enviados al espacio. En ese tiempo, las agencias espaciales de diferentes países han completado más de 6.000 lanzamientos que han acabado dejando, por una razón o por otra, alrededor de 56.000 objetos rastreables en órbita, según datos de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés). De ellos, alrededor de 28.000 permanecen hoy en órbita, pero solo unos 4.000 siguen siendo dispositivos funcionales intactos. El resto da forma a un problema creciente, el de la basura espacial.

“La basura espacial se define como cualquier objeto o resto de objeto puesto en el espacio por el ser humano y que haya dejado de tener utilidad. Esto comprende desde fragmentos muy pequeños, por debajo de un centímetro, como los restos de satélites desintegrados, hasta objetos muy grandes de varias toneladas, como la etapa del cohete chino –depósito del cohete donde transporta el combustible– que entró de manera descontrolada en la atmósfera en noviembre de 2022”, explica César Arza, jefe de la Unidad de Estudios Orbitales y Control de Actitud del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial de España (INTA).

Qué objetos conforman la basura espacial

Los elementos de gran tamaño son inusuales. La basura espacial más habitual está formada por fragmentos pequeños –de entre unos milímetros a pocos centímetros–. Sin embargo, el problema no es menor: en total, todos los restos de tecnología que orbitan la Tierra suman una masa de más de 9.300 toneladas. De acuerdo con la ESA, estas son las fuentes más habituales de residuos:

• Satélites. Alrededor del 24% de los objetos catalogados en órbita son satélites, menos de un tercio de los cuales está operativo.
• Etapas de cohetes y otros restos de misiones. Alrededor del 11% de los objetos son etapas superiores gastadas de los cohetes de lanzamiento y otros objetos como adaptadores y cubiertas de lentes.
• Restos de explosiones. Una parte de los residuos acaba explotando con el tiempo debido a los restos de combustible y materiales inflamables que acumulan. Es difícil saber con exactitud el tamaño del problema, pero la ESA calcula que existen unos 900.000 fragmentos pequeños orbitando el planeta.
• Partículas de óxido de aluminio y de refrigerante, expulsadas por los motores de las misiones espaciales.
• Cables de cobre, liberados como parte de experimentos de comunicación por radio durante las misiones Midas de la década de 1960.
• Restos desprendidos por la erosión de los objetos espaciales en órbita, normalmente de pequeño tamaño. También se han detectado objetos de mucha superficie y poca masa que se cree que pueden ser restos del material de la cobertura térmica de los satélites.

“La basura espacial termina por acumularse en las órbitas más usadas. Esto provoca una especie de círculo vicioso: las órbitas más útiles son las más contaminadas”, añade César Arza. “La mayor concentración se produce en lo que se llama órbitas LEO, por debajo de los 1.000 kilómetros de altura, que son órbitas muy demandadas para el estudio y la observación de la Tierra y para las comunicaciones. Además, su baja altura las hace muy accesibles para satélites y lanzamientos de bajo coste, mientras la órbita geoestacionaria, a 36.000 kilómetros de altura, sólo es accesible para los grandes operadores satelitales”.

Consecuencias de la basura espacial

En 1958, además del Vanguard 1, se lanzaron una veintena de objetos al espacio y la mayoría volvieron a caer a la Tierra. En 2022, se enviaron cerca de 2.500 dispositivos, según el Space Environment Report 2023 de la ESA. La basura espacial no ha dejado de crecer en las últimas décadas y, de su mano, han aumentado también los riesgos para las misiones espaciales: de acuerdo con la NASA, la mayor parte de estos residuos se mueve muy rápido y puede alcanzar velocidades de 29.000 kilómetros por hora, alrededor de siete veces más que una bala. Cualquier impacto puede afectar a la funcionalidad de un satélite o poner en riesgo las misiones tripuladas. Por ejemplo, desde su lanzamiento en 1998, la Estación Espacial Internacional ha sufrido 32 incidentes relacionados con la basura espacial, según la NASA.

“La Estación Espacial Internacional tiene que realizar maniobras varias para esquivar fragmentos de un tamaño por encima de lo microscópico y que podrían provocar daños apreciables, aunque en ningún caso catastróficos o con consecuencias mortales, sino más bien daños en estructuras exteriores como los paneles solares. Hoy, la situación no es peligrosa o preocupante, pero sí que puede suceder que un fragmento minúsculo sea interceptado por un satélite operativo y le provoque daños y reduzca su funcionalidad”, explica el científico del INTA.

Sobre el impacto de la basura espacial en nuestro planeta, la proporción que entra en la atmósfera es muy baja: entre 200 y 400 trozos cada año. La mayoría de los fragmentos se desintegran y los que llegan a la superficie lo hacen, casi siempre, en océanos o áreas sin presencia humana, por lo que los daños son prácticamente nulos.

¿Es posible limpiar la basura espacial?

Todas las agencias espaciales son conscientes del problema y, en los últimos años, han tomado medidas para mitigarlo. La ESA, por ejemplo, estableció en 2023 que todas las nuevas misiones deben desintegrarse en la atmósfera terrestre, como máximo, cinco años después de dejar de estar operativas. Sin embargo, aunque reducir la cantidad de basura que se genera es un paso fundamental, los riesgos siguen estando ahí, por lo que también se han estudiado formas de limpiar todos esos residuos (y no solo desde las agencias públicas).

La misión más avanzada es ClearSpace-1, liderada por la ESA junto a la startup suiza ClearSpace. La misión, cuyo lanzamiento está previsto para 2026, pondrá a prueba una tecnología de retirada de grandes residuos intentando eliminar un fragmento de un cohete Vespa de 112 kilos de masa. En Estados Unidos, los investigadores del Johnson Space Center de la NASA diseñaron, ya en 2017, un vehículo preparado para retirar objetos de gran tamaño de la órbita LEO, pero por ahora no parece haber planes para ponerlo en marcha. La agencia norteamericana también ha estudiado el uso de láseres para destruir los pequeños fragmentos de basura espacial.

“A día de hoy, se han planteado varias soluciones ingeniosas, que van desde utilizar satélites basureros con garras o redes para recoger los fragmentos de basura espacial más grandes a misiones para desintegrar los fragmentos más pequeños. De momento, sin embargo, son conceptos que están en el marco de lo teórico o que se han probado de manera muy limitada, pero que sin duda en un futuro serán importantes para mitigar el problema”, concluye César Arza.