LA BASURA CÓSMICA: BERESHIT Y LOS AVANCES ESPACIALES

Mientras Bereshit se acerca a la luna, donde pasará la eternidad como una lata de 160 kg, los expertos advierten del montón creciente de escombros hechos por el hombre en la superficie lunar y más basura en órbita

Cuando Libby, de 6 años de edad, se enteró del plan para la nave espacial Bereshit, la oferta financiada por Israel para enviar un vehículo de aterrizaje no tripulado a la Luna, estaba preocupada.

¿Va a morir en la luna, mamá?“, preguntó. “¿Totalmente sola?

En realidad, si todo sale según lo planeado, Libby, Bereshit nunca morirá realmente. Y eso puede ser un problema.

Si tiene éxito, se espera que la nave lanzada el 22 de febrero toque tierra en el Mar de la Serenidad de la luna el 11 de abril, entre los restos descomunales de los módulos de aterrizaje de Apolo 12 y 15.

Tras unos días de experimentos, la nave de $ 100 millones será tan útil como una lata de atún vacía, uniéndose a unas 400,000 libras (en peso de la Tierra) de otra basura espacial esparcida por la superficie de la luna y miles de piezas de chácharas flotantes por encima de la tierra.

Los expertos espaciales de todo el mundo están cada vez más preocupados por el tema de la “basura espacial“, que incluye los restos de las misiones espaciales y, lo que es más preocupante, miles de satélites desaparecidos que aún orbitan la Tierra y crean un atasco masivo de tráfico.

La nave espacial Bereshit fotografiada antes de su lanzamiento. (Cortesia / Industria Aeroespacial de Israel)

La nave espacial Bereshit de 370 millones de NIS ($ 100 millones) es una empresa conjunta entre las empresas privadas SpaceIL e Israel Aerospace Industries, financiada casi en su totalidad por donaciones privadas de reconocidos filántropos judíos y lanzada como una entrada de Israel en el desafío Google LunarX para que grupos no gubernamentales puedan aterrizar una nave espacial en la luna. Google terminó el concurso en 2018 sin ganadores. Con Bereshit, cuyo nombre significa “Génesis” en hebreo, Israel espera convertirse en el cuarto país del mundo en aterrizar una nave espacial en la Luna, siguiendo a EE.UU., Rusia y China.

Si Bereshit aterriza con éxito el 11 de abril, se espera que la nave realice dos o tres días de experimentos que recopilen datos sobre los campos magnéticos de la luna antes de apagarse. Allí, todos los 160 kilogramos (350 libras) de la nave del tamaño del refrigerador permanecerán, posiblemente por toda la eternidad, en la superficie de la luna.

El profesor Pini Gurfil, profesor de ingenieria aeroespacial y director del Instituto de Investigacion Espacial Asher en el Technion en Haifa. (Cortesia de Technion)

No hay planes para traerlo de vuelta a la tierra.

Nuestros hijos tendrán que descubrir cómo traerlo de vuelta“, dijo el Dr. Ofer Doron, gerente general de la División del Espacio en Israel Aerospace Industries, en una conferencia de prensa previa al lanzamiento en febrero.

Si uno ve el medio ambiente no solo como la Tierra, sino como todo el sistema solar, nos debe preocupar“, dijo el profesor Pini Gurfil, profesor de ingeniería aeroespacial y director del Instituto de Investigación Espacial Asher en el Technion en Haifa. “Nunca se sabe lo que un pedazo de basura que aterrizó en la luna tendrá como impacto en la ciencia futura“.

CONTENEDOR BUCEANDO EN LA LUNA

La NASA tiene una lista de 22 páginas [PDF] de todos los escombros documentados en la superficie de la luna hasta 2012, que incluye material esperado como baterías, taladros, cápsulas de combustible, generadores y equipos de cámara, y algunos elementos más sorprendentes como pelotas de golf, una jabalina, toallitas húmedas, bolsas de recolección de orina y defecación múltiples, empaques de ensamble de alimentos, toallas, cascos, un sistema de ensamblaje de hamacas, un rastrillo, 100 billetes de $ 2, cortauñas y jabón. Eso es solo la basura dejada por los estadounidenses, principalmente entre 1969 y 1972.

India, Japón, China y la Agencia Espacial Europea tienen orbitadores lunares que se estrellaron contra la luna, y los rusos son responsables de los detritos de 22 misiones lunares. Una nave china no tripulada aterrizó en el otro lado de la luna en 2013 y se quedó.

Los artículos más sorprendentes que quedan en la luna incluyen pelotas de golf, una jabalina, toallitas húmedas, bolsas de recolección de orina y defecación múltiples, empaques para el ensamblaje de alimentos, toallas, cascos, un sistema de ensamblado de hamacas, un rastrillo, 100 billetes de $ 2, cortauñas y jabón.

La NASA no considera que estos desechos sean basura, sino arqueología, según comentó un científico jefe de la NASA al sitio web de LiveScience. Además, todavía se están utilizando algunos de los experimentos que quedan en la superficie de la luna, incluido un reflector de alcance láser. Los científicos pueden disparar un láser al reflector para medir la distancia exacta de la luna, lo que les ayudó a darse cuenta de que la luna se está alejando de la tierra a una distancia de 3.8 centímetros (1.5 pulgadas) por año.

Se espera que todo lo que quede en la Luna permanezca allí mucho, mucho tiempo, dijo Gerhard Kminek, un oficial de protección planetaria de la Agencia Espacial Europea.

Empleados en la Sala de Control de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Darmstadt, Alemania Occidental, el 19 de octubre de 2016. (AFP PHOTO / dpa / Uwe Anspach / Alemania)

En realidad, las cosas no se descomponen en la luna porque “no hay una atmósfera real en la Luna (solo una muy, muy tenue llamada exosfera)“, escribió Kminek en un correo electrónico. Por lo tanto, la radiación podría conducir a una descomposición parcial de los materiales plásticos y los micrometeoritos podrían impactar la nave espacial, pero Bereshit debería permanecer más o menos intacta, posiblemente para siempre.

Kminek dijo que actualmente no hay leyes espaciales sobre la contaminación de la luna. Dado que los restos permanecen intactos, la cuestión de la “contaminación” está lista para su interpretación.

Gurfil considera que cualquier pieza de escombros hechos por el hombre en la luna es preocupante. “[Bereshit] está tratando de medir el campo magnético de la luna, pero si tienes un trozo de metal sentado allí, puede cambiar las medidas o cambiar la composición del suelo de la luna o incluso las bacterias [de la tierra] podrían afectarle, Nunca se sabe“, dijo. El Instituto Asher, del cual Gurfil es director, brindó algunas consultas al proyecto Bereshit, pero no estuvo directamente involucrado.

El primer ministro Benjamin Netanyahu con su esposa Sara y el filantropo sudafricano Morris Kahn observaron el lanzamiento de la nave espacial Bereshit desde el centro de mando de Yehud el 22 de febrero de 2019. (SpaceIL)

Pero los científicos de la NASA argumentan que los restos de Apolo que quedaron en la luna les han permitido medir cómo resisten los materiales la prueba del tiempo en el espacio, y en algunos casos, como el reflector láser, continúan proporcionando datos valiosos.

La Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre (UNOOSA, por sus siglas en inglés) ratificó un tratado internacional en 1967 que rige “las actividades de los estados en la exploración y el uso del espacio ultraterrestre”. El Tratado del Espacio Ultraterrestre proporciona el marco básico para el derecho internacional del espacio, y la última cláusula es que “los Estados evitarán la contaminación dañina del espacio y los cuerpos celestes“.

Israel ratificó el Tratado sobre el espacio ultraterrestre y otros tratados espaciales posteriores, pero no ratificó un Acuerdo de 1979 que rige las actividades de los Estados en la Luna y otros cuerpos celestes, que se refiere específicamente a cualquier actividad relacionada con la Luna.

ATASCO DE TRÁFICO ESPACIAL

Los expertos espaciales, incluido Gurfil, en realidad están menos preocupados por los restos de la luna, y mucho más preocupados por los miles de satélites difuntos que aún orbitan alrededor de la Tierra.

La Agencia Espacial Europea está organizando una convención internacional esta semana dedicada a explorar el tema de los desechos espaciales en Alemania, con la esperanza de explorar regulaciones legalmente no vinculantes para controlar cómo disponen los países de satélites lanzados a la órbita, dijo Kminek.

Hay al menos 5.000 satélites aún en órbita alrededor de la Tierra, aunque solo 1.950 siguen funcionando, según la Asociación Europea del Espacio. La Red de vigilancia espacial rastrea alrededor de 22,300 objetos que orbitan la Tierra, aunque se estima que hay 34,000 objetos de 10 centímetros (4 pulgadas) o más de tamaño, incluidas partes de satélites que se han roto con el tiempo.

Una colisión entre un satélite en funcionamiento y cualquier tamaño superior a 10 centímetros (4 pulgadas) deshabilitaría por completo al satélite, pero una colisión con cosas tan pequeñas como 1 milímetro podría destruir ciertos subsistemas de satélites, según la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA. Se estima que hay 128 millones de piezas de desechos espaciales que varían en tamaño desde 1 milímetro hasta 1 centímetro, y casi 1 millón de piezas de desechos espaciales entre 1 y 10 centímetros.

Y la cantidad de desechos espaciales está creciendo. El 11 de febrero de 2009, un satélite de comunicaciones propiedad de Iridium, una compañía estadounidense, chocó con un satélite ruso que no funcionaba. Ambos satélites se desmontaron, creando un campo de escombros de al menos 2,500 piezas. Este tipo de colisiones solo se espera que aumenten.

La velocidad relativa entre los satélites es de 14 kilómetros por segundo, por lo que cualquier colisión será catastrófica para los dos satélites“, dijo Gurfil.

Puede parecer que hay espacio ilimitado en el espacio, pero en realidad hay una ventana bastante estrecha para satélites que necesitan girar a la misma frecuencia que la Tierra, lo que se llama altitud geoestacionaria.

Los objetos en orbita se concentran en la orbita baja de la Tierra (casi oscureciendo la superficie de la Tierra) y en la orbita geoestacionaria (el anillo de satelites a lo largo de los bordes exteriores). (Ilustracion de la NASA cortesia de la Oficina del Programa de Desechos Orbitales)

El punto dulce es bastante específico: 35,786 kilómetros sobre la superficie de la Tierra es la altitud exacta necesaria para que un satélite se mueva a la misma velocidad que la superficie de nuestro planeta. Esto se llama “órbita terrestre alta“.

La órbita alta de la Tierra es necesaria para cosas como la comunicación o los satélites de monitoreo del clima. En altitudes más bajas, los satélites orbitan demasiado rápido; a mayores altitudes, demasiado lento. Cuando un satélite está en el punto dulce geoestacionario, si te paras en un lugar y miras al cielo, no podrías verlo moverse porque se está moviendo exactamente a la misma velocidad que tú.

No todos los satélites necesitan altitud geoestacionaria. Algunos, como el GPS, pueden funcionar en una órbita semi-sincrónica que tarda exactamente 12 horas en completarse, a una altitud de unos 20,200 kilómetros, también conocida como “órbita terrestre media“.

Hay miles de satélites en “órbita terrestre baja“, incluidos los satélites que monitorean ciertas áreas o sistemas meteorológicos.

Demasiados escombros podrían hacer que algunas altitudes sean disfuncionales“, dijo Gurfil. Por ejemplo, la altitud de 800 kilómetros (500 millas) sobre la superficie de la tierra ahora se considera tan llena de satélites y escombros que los nuevos satélites no deberían orbitar a ese nivel. Incluso en altitudes que no han alcanzado su capacidad, existen riesgos significativos.

Miles de objetos hechos por el hombre, el 95% de ellos “basura espacial”, ocupan la órbita baja de la Tierra. Cada punto negro en esta imagen muestra un satélite en funcionamiento, un satélite inactivo o un fragmento de escombros. Cada punto es proporcionalmente mucho más grande que el satélite o los desechos que representa. (Ilustracion de la NASA cortesia de la Oficina del Programa de Desechos Orbitales).

En una órbita superior, si hay una colisión, existe un riesgo de que el efecto de la cadena pueda destruir a todos los demás satélites de comunicación“, explicó Gurfil. “Se llama efecto Kessler, y podría ser catastrófico para la humanidad“. Si un satélite se estrella contra otro satélite y se estrella contra smithereens, podría crear una reacción en cadena, con piezas más pequeñas que eliminan múltiples satélites que proporcionan comunicación, radio, televisión, Internet y GPS. “Todo podría bajar”, dijo Gurfil. “Es extremadamente peligroso. También es peligroso para las naves tripuladas que podrían colisionar con un satélite o con piezas de satélite“.

La Estación Espacial Internacional tiene escudos contra los desechos espaciales alrededor de todos los módulos donde vive la tripulación. Los escudos consisten en dos láminas de metal con aproximadamente 10 centímetros de un material similar al material a prueba de balas que los separa. Esto permite que la Estación Espacial Internacional desvíe desechos de hasta 1 centímetro de tamaño. Si existe el riesgo de colisionar con un objeto de más de 1 centímetro, la estación espacial maniobrará para evitar la colisión.

En esta imagen sin fecha, un astronauta busca evidencias de colisiones de desechos espaciales en la ventana del Centro Espacial Internacional. (Cortesía de la Oficina del Programa de Desechos Orbitales de la NASA)

LO QUE SUBE CUESTA MUCHO DINERO DE BAJAR

El principal problema es que las empresas y los gobiernos están interesados ​​en llevar sus satélites al espacio, o sus naves espaciales a la Luna, al menor costo posible. No planean cómo deshacerse de ellos una vez que se hayan extinguido después de 20 a 25 años, dijo Gurfil, y eso se debe a que cuesta mucho deorbitar un satélite.

Los satélites pueden reducir su altitud a unos 400 o 500 kilómetros sobre la Tierra, momento en el que se quemarán cuando vuelvan a entrar en la atmósfera. Pero hacer esto requiere que los satélites transporten grandes cantidades de combustible en exceso para cambiar su órbita al final de su vida.

Cada kilo de satélite cuesta alrededor de $ 60,000 para lanzar“, dijo Gurfil. “Una docena de kilos de combustible hace que el lanzamiento del satélite no sea práctico ni económico“.

Bereshit, por ejemplo, pesa 160 kilogramos sin combustible, pero pesa 600 kilogramos con combustible. Ese combustible solo es suficiente para ayudar a la nave espacial a aterrizar en la Luna, pero no lo suficientemente cerca como para ayudarla a regresar a la Tierra. Del mismo modo, es prohibitivamente caro reducir la órbita de un satélite de casi 36,000 kilómetros sobre la Tierra a 400 kilómetros, dijo Gurfil.

¿CÓMO SE RECOGE LA BASURA EN EL ESPACIO?

Los científicos e ingenieros espaciales ahora están buscando formas alternativas para ayudar a despejar el aire cargado alrededor de la órbita de la Tierra. Una de ellas es enviar satélites disparados aún más lejos en una “órbita de cementerio“, a una altura que no afectaría a los nuevos satélites lanzados a la órbita geoestacionaria. “También hay una empresa israelí llamada Effective Space que ofrece construir un pequeño satélite que se acoplará a los satélites y realizará la maniobra de desorbitación para ellos“, dijo Gurfil. “Esto ahorraría la cantidad de combustible y sería más económico“.

En estos días, compañías de lanzamiento de satélites como SpaceX de Elon Musk, que lanzó el satélite Bereshit y un satélite de comunicaciones de Indonesia al mismo tiempo el 22 de febrero, se aseguran de que los clientes que lanzan un satélite también tengan un plan para eliminar el riesgo del satélite al final del su vida útil, que generalmente es de unos 20 a 25 años, dijo Gurfil. El mecanismo de desorbitación podría ser bajo, por lo que el satélite se quemará en la atmósfera de la Tierra o alto a una órbita de cementerio. Pero hay miles de satélites difuntos que aún orbitan la Tierra, algunos de hace décadas, que no tienen planes deorbitantes.

LA BASURA DE UN ASTRONAUTA EN EL TESORO DE OTRO ASTRONAUTA

En cuanto a Bereshit, los ingenieros en Israel intentaron darle un giro positivo al lugar de descanso final de la nave espacial en la luna insertando una cápsula del tiempo con la Declaración de Independencia de Israel, la Biblia, los recuerdos de un sobreviviente del Holocausto, dibujos del espacio de los niños y la luna, La oración del viajero y una nota del ex presidente Shimon Peres que contiene un verso del Libro de Génesis. “Hoy, estamos poniendo todos esos sueños en la nave espacial, como si tomáramos una nota y la colocáramos en el Muro Occidental, deseando un futuro brillante“, dijo Yonatan Winetraub, uno de los tres ingenieros que fundaron SpaceIL, el 17 de diciembre. 2018. Los ingenieros insertaron la cápsula del tiempo en Bereshit en una ceremonia festiva antes de que la nave espacial se dirigiera a Florida para el lanzamiento.

Yariv Bash, a la derecha, Yonatan Winetraub, en medio, y Kfir Damari, los fundadores de SpaceIL, insertando una cápsula de tiempo digital en la nave espacial Beresheet, el 17 de diciembre de 2018. (Yoav Weiss)

Es una pena, pero la basura se quedará [en la luna], nadie la limpiará“, dijo Gurfil. “A menos que tenga un montón de combustible que lleve el módulo de aterrizaje de regreso a la Tierra, cualquier módulo de aterrizaje permanecerá allí“.

Aviv Priel, un ingeniero de control en SpaceIL que está a cargo de maniobrar la nave espacial Bereshit, se enfada en esa interpretación. “No lo llamaría basura en absoluto“, dijo Prier. “Se trata de algo más que varias piezas de metal compuestas y posicionadas en la luna“.

Para nosotros, es mucho más“, dijo Priel. “No es un material. No es solo una nave espacial. Es algo mucho más espiritual. Hemos hecho algo que es realmente imposible. Hemos reunido a todo el país para creer en una idea y eso es muy difícil de hacer. Es realmente mucho más que una nave espacial. No morirá, porque siempre está la idea de que puedes levantarte y hacer lo imposible, no importa cuál sea tu tamaño o tus recursos. Puedes ser más grande y vencer y alcanzar las estrellas“.

 

  • Fuente: The Jerusalem Post