Un nuevo estudio ha descubierto que los desechos espaciales alrededor de la Tierra pierden altitud más rápidamente cuando el Sol está más activo, un hallazgo que podría ayudar a planificar futuras operaciones espaciales.
Fragmentos de viejos satélites y partes de cohetes ensucian la atmósfera. Con más de 140 millones de objetos orbitando la Tierra a una velocidad promedio 10 veces más rápida que una bala, la basura espacial representa un riesgo significativo para nuevos satélites, constelaciones de comunicaciones e incluso nuevos lanzamientos espaciales como la reciente misión Artemis II. El problema sólo empeorará con el tiempo, ya que las colisiones pueden causar daños importantes y generar más escombros.
Se han propuesto diversas soluciones para reducir la cantidad de basura espacial, desde robots que capturan desechos hasta el uso de haces de iones para transportar la basura a la atmósfera inferior de la Tierra, donde se quema durante el descenso.
Pero la planificación de estas misiones requiere navegar entre escombros para evitar colisiones, algo que hasta ahora ha resultado difícil de predecir.
Más brillante, más caliente, más rápido, más pesado
Un nuevo estudio publicado en Frontiers in Astronomy and Space Sciences examinó 36 años de datos de basura espacial y los comparó con registros de actividad solar y observó que los picos en la actividad del Sol se correlacionaban con disminuciones en su órbita.
El Sol emite luz ultravioleta y partículas cargadas como núcleos de helio e iones pesados durante un ciclo de 11 años de períodos activos y tranquilos que se correlacionan con el número de manchas solares. Cuando la radiación solar alcanza su punto máximo, como ocurrió más recientemente a finales de 2024, el calor llega a la termosfera de la Tierra (ubicada a una distancia de aproximadamente 100 a 1000 km y tiene temperaturas de 500 a 2500 °C), aumentando la densidad de la atmósfera y aumentando la resistencia a los objetos en órbita. Esta mayor resistencia ralentiza los desechos espaciales, haciéndolos caer más rápido a la Tierra.
El equipo de investigación rastreó las trayectorias históricas de 17 objetos basura espaciales LEO durante 36 años a partir de la década de 1960, entre los ciclos solares 22 y 24, y cruzó sus datos con datos a largo plazo del Centro Alemán de Investigación en Geociencias en Potsdam.
«Ahora demostramos que los desechos espaciales alrededor de la Tierra pierden altitud más rápido cuando el Sol se vuelve más activo», dijo la autora Aisha M. Ashruv, científica e ingeniera del Instituto de Astrofísica del Centro Espacial Vikram Sarabhai en Thiruvananthapuram, India.
El límite para determinar cuándo es más probable que caigan desechos espaciales es cuando el número de manchas solares excede dos tercios de su valor máximo, lo que el documento llama el «límite de transición».
«Este umbral no parece estar relacionado con un valor fijo de radiación solar, sino más bien con qué tan cerca está el Sol del pico de su actividad. Alrededor de este punto, el Sol produce radiación EUV más intensa, que puede ser causada por cambios en los procesos solares que se vuelven más fuertes cerca del pico», concluyó Aisha Ashraf.
La meteorología espacial es importante para predecir el movimiento de los desechos espaciales
Los desechos espaciales claramente carecen de la capacidad de corregir el rumbo y maniobrar como un satélite, por lo que poder aprovechar los datos sobre las fluctuaciones de densidad en la termosfera podría ser esencial para planificar trayectorias libres de colisiones para futuras misiones espaciales.
«Nuestros resultados sugieren que cuando la actividad solar excede un cierto nivel, los satélites, al igual que los desechos espaciales, pierden altitud más rápidamente y requieren más correcciones orbitales. Esto afecta directamente el tiempo que los satélites permanecen en órbita y la cantidad de combustible que necesitan, especialmente para las misiones lanzadas cerca del máximo solar», explicó Aisha Asrouf.
«Lo más interesante es que toda esta información proviene de objetos lanzados en la década de 1960. Todavía contribuyen a la ciencia y sirven como herramientas valiosas para estudiar los efectos a largo plazo de la actividad solar en la termosfera».
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