¿Starlink plantea una amenaza de desechos espaciales? Un experto responde

Los satélites Starlink lanzados por SpaceX hace dos semanas han sido fuertemente criticados por su potencial para desordenar el cielo. El autor Jan Hattenbach se sentó con Stijn Lemmens, analista senior de mitigación de desechos espaciales de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Darmstadt, Alemania, para hablar sobre cómo Starlink juega con el problema de la basura espacial.

Nota del editor: esta entrevista se ha editado ligeramente para gramática, brevedad y para agregar enlaces relevantes.


Jan Hattenbach: El reciente lanzamiento de los primeros 60 satélites Starlink ha provocado indignación en las redes sociales. Algunos críticos afirman que la `` constelación mega '' de satélites de la compañía estadounidense SpaceX aumentará el riesgo de crear más basura espacial, incluso llamándola una amenaza para el vuelo espacial. ¿Cuál es su opinión? ¿Está esta crítica justificada o exagerada?

Cuando esté funcionando, Starlink proporcionará acceso a Internet a ubicaciones en todo el planeta. SpaceX

Stijn Lemmens: Estamos hablando de una constelación que si alguna vez se concreta incluiría hasta 12, 000 miembros. Varias naciones han lanzado casi 9, 000 satélites en las últimas seis décadas. De estos, alrededor de 5, 000 todavía están en órbita. Entonces, estamos hablando de duplicar la cantidad de tráfico en el espacio durante un par de años, o más de una década, en comparación con los últimos 60 años.

Sin embargo, el problema de los desechos espaciales se debe principalmente al hecho de que dejamos objetos en órbita, que luego son objeto de colisiones, ya sea con fragmentos de un evento de colisión anterior o con objetos grandes e intactos. Actualmente, la mayoría de los desechos espaciales provienen de eventos de ruptura explosiva; En el futuro, prevemos que las colisiones serán el conductor. Es como un evento en cascada: una vez que tiene una colisión, otros satélites corren el riesgo de nuevas colisiones.

En las últimas dos décadas, se han realizado muchos esfuerzos para establecer pautas y códigos de conducta. Para la órbita terrestre baja (LEO), hay una directriz bien conocida para sacar su nave superior, satélite o vehículo de lanzamiento de la etapa superior, dentro de los 25 años posteriores al final de la misión.

Para tener una oportunidad razonable de tener un entorno espacial estable, el objetivo es que al menos el 90% de los satélites y las etapas superiores del vehículo de lanzamiento con vidas superiores a 25 años salgan de la órbita, o se pongan en órbitas con vidas menos de 25 años

Sin embargo, no somos realmente buenos haciendo esto en este momento. Estamos hablando de tasas de éxito del 5% al ​​15% para los satélites (las etapas orbitales del vehículo de lanzamiento mejoran notablemente, con tasas de éxito del 40-70% en órbita terrestre baja). Ya con el tráfico actual, tenemos preocupaciones razonables de que estamos creando un problema real de escombros.

Si ahora estamos pensando en poner otro par de miles de satélites, con niveles de cumplimiento similares a los que hemos estado haciendo hasta ahora, entonces estamos hablando de una posible catástrofe.

Los operadores de cualquier tipo de constelación de satélites grandes tendrían que comportarse mucho mejor que la mayoría de los actores actuales en los vuelos espaciales. Y esta es la preocupación: antes de su lanzamiento, los operadores pueden decir y demostrar que van a cumplir con todas las normas y directrices internacionales. Pero es solo después del lanzamiento que sabemos cuán responsable fue realmente su comportamiento.

JH: ¿Tienes la impresión de que SpaceX es consciente de su responsabilidad?

En esta visión conceptual, cada satélite Starlink despliega un solo panel solar.
SpaceX

SL: Sin duda son conscientes del problema. Por ejemplo, para obtener una licencia para lanzar en los EE. UU. Con una misión como la suya, donde intercambian datos entre el continente, el espacio y otros operadores, debe solicitar una licencia, en este caso a la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) ) Para obtener esta licencia, deben demostrar lo que harán con respecto a la mitigación de desechos espaciales. Entonces necesitaban demostrar una cierta adherencia a las normas.

Pero la verdadera pregunta es si las normas actuales son en realidad suficientes para grandes constelaciones, o si estamos poniendo el listón demasiado bajo con respecto a la sostenibilidad futura. Estamos hablando de miles de satélites nuevos: el riesgo es que el efecto acumulativo no se capture en el nivel actual de las directrices. Entonces SpaceX tendría que demostrar voluntariamente niveles más altos de compromiso.

JH: Cuando se le preguntó acerca de estos problemas, SpaceX respondió que creen que tienen el "sistema más avanzado" para la mitigación de los desechos espaciales, por ejemplo, que los satélites Starlink están "diseñados para ser capaces de evitar colisiones totalmente autónomas, lo que significa cero humanos en el circuito". ¿Confía en que tal sistema funcionará, especialmente considerando los números?

SL: No tengo visibilidad técnica sobre cómo implementan su sistema, por lo que no puedo juzgar si funcionará con sus satélites o no. Lo que puedo decir es que requerirá una cierta mejora en el estado actual de la técnica. Por otro lado, si un par de satélites Starlink choca dentro de la órbita de la operación, SpaceX será el primero que se verá gravemente afectado por la nube de fragmentación que genera la colisión. Les conviene asegurarse de que su sistema funcione.

JH: Usted mencionó la licencia de lanzamiento emitida por la FCC, que es una comisión federal de los Estados Unidos. Sin embargo, el espacio no es propiedad de los EE. UU. Ni de ningún otro país. ¿Hay algún organismo internacional que tenga voz en estos asuntos?

Esta vista de basura espacial muestra objetos en la región geosíncrona (alrededor de 35, 785 km de altitud).
Oficina del Programa de Desechos Orbitales de la NASA

SL: Cinco tratados del espacio exterior, establecidos en los años sesenta, setenta y ochenta, no mencionan los desechos espaciales. En cambio, hay mucha coordinación, en primer lugar a nivel de agencia. El Comité Interinstitucional de Coordinación de Escombros Espaciales coordina a 13 de las agencias espaciales del mundo, incluidas la ESA, la NASA, la Administración Espacial Nacional de China y el Roscosmos de Rusia, para elaborar pautas de mitigación de escombros, compartir las mejores prácticas e intentar abordar el problema. de una manera que tenga sentido para todos. La Comisión de las Naciones Unidas sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos ha adoptado estas directrices. Este comité incluye políticos de muchos países, incluidos aquellos que actualmente no vuelan en el espacio. Las industrias en muchos países también discuten estos temas dentro de la Organización Internacional de Normalización.

Por lo tanto, existe una gran coordinación internacional para asegurarnos de que cumplimos con las mismas reglas e implementamos el mismo conjunto de estándares. Pero en este momento no hay forma de interactuar directamente con la soberanía de ninguna nación sobre lo que lanza: los tratados del espacio ultraterrestre hacen que los estados nacionales sean responsables del comportamiento de sus individuos o empresas privadas.

JH: ¿Qué pasa con competidores como OneWeb o Amazon, que quieren configurar un sistema similar a Starlink? ¿Quién “posee” las órbitas, quien sea el primero?

SL: Según el Tratado sobre el espacio ultraterrestre, no hay apropiación del espacio. Pero, por supuesto, si coloca una gran constelación en una determinada órbita, significa que se requiere mucha coordinación con cualquier otra persona que quiera operar cerca de esa constelación o incluso tenga que pasar por esas regiones orbitales. Puede llevar esto aún más lejos: si un objeto de una constelación se fragmenta por cualquier razón, estos fragmentos no se limitarán a la región de la constelación misma. Afectará a los operadores por debajo y por encima. Desde esta perspectiva, poner una gran cantidad de satélites en órbita influye en las otras actividades que pueden tener lugar.

JH: Dejando a un lado la política y la ley, ¿hay un límite físico de cuántas constelaciones de miles de satélites pueden operar al mismo tiempo? ¿Cuánto espacio hay en el espacio?

SL: Si no mantenemos las pautas actuales mencionadas anteriormente, nos encontraremos con el llamado "síndrome de Kessler", que es el nombre de este efecto en cascada. Y en ese punto, de hecho, habría regiones que, incluso sin grandes constelaciones, estarían tan llenas de escombros que sería poco práctico colocar sus satélites allí. Es por eso que promovemos activamente la noción de que el espacio es un recurso compartido, y es un recurso limitado. No es infinito cuando lo pensamos en términos de cuántos objetos podemos poner allí. Exactamente dónde está este umbral es en ciertos casos computable, pero depende del comportamiento de los operadores. Por lo tanto, no puede decir a priori que varios miles de satélites son demasiado. Esa cantidad podría ser factible, pero tendría que venir con requisitos estrictos para el comportamiento responsable, que aún no se han demostrado.