Los investigadores han descubierto que tratar de evitar colisiones en órbita aumenta el riesgo de futuras colisiones después de cada maniobra de evitación. ¿La razón? Los métodos actuales de gestión del tráfico espacial no pueden hacer frente adecuadamente al creciente número de satélites en el espacio.
Los analistas de la empresa COMSPOC (abreviatura de «Centro de Operaciones Espaciales Comerciales») con sede en Pensilvania descubrieron que, después de cada satélite maniobra para evitar colisiones, los operadores y observadores del tráfico espacial sólo tienen una idea aproximada de dónde están sus objetos.
La diferencia entre la posición supuesta de un satélite y su ubicación real puede ser de hasta 40 kilómetros (25 millas). Como resultado, posteriores colisión Las predicciones son menos precisas durante varios días.
«Es difícil planificar y decidir qué hacer y actuar cuando se cometen errores tan grandes», dijo a Space.com Dan Oltrogge, científico jefe de COMSPOC.
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Con la creciente cantidad de cosas en órbita (satélites funcionales y basura espacial por igual: es fácil ver por qué tales incertidumbres causan preocupación. Por ejemplo, los satélites de SpaceX Enlace estelar megaconstelación de Internet tuvo que realizar una combinación 25.000 maniobras para evitar colisiones en el período de seis meses comprendido entre el 1 de diciembre de 2022 y el 31 de mayo de 2023.
Los expertos creen que esta cifra probablemente se duplicó en el semestre comprendido entre el 1 de junio y el 1 de diciembre de 2023, ya que EspacioX continúa lanzando satélites Starlink adicionales a un ritmo constante. La constelación ahora consta de más de 5.100 satélites activos, que es menos de la mitad de los 12.000 satélites previstos de la red orbital Starlink de primera generación. Pero SpaceX tiene planes de aumentar su flota espacial a más de 40.000 satélites en el futuro, y otros operadores también tienen ambiciones similares.
Pronto, satélites en órbita Tierra verse obligado a realizar millones de maniobras para evitar colisiones cada año. Y con datos inexactos que llegan después de cada movimiento de este tipo, fácilmente podrían ocurrir accidentes devastadores.
De hecho, ya se ha producido una de esas colisiones. Según el reciente análisis de COMSPOC, el infame accidente de 2009 entre el satélite de comunicaciones comerciales estadounidense Iridium 33 y el desaparecido Kosmos-2251 de Rusia ocurrió después de que los operadores de Iridium ordenaron a su nave que realizara dos breves encendidos del propulsor para ajustar la posición del satélite el día antes de la colisión. Pero la Fuerza Aérea estadounidense, en aquel momento responsable de vigilar el tráfico espacial, no conocía estas maniobras y no las incluyó en sus cálculos de la trayectoria del Iridium 33. Las consecuencias fueron catastróficas. La colisión entre los dos cuerpos, cada uno con una masa de más de 700 kilogramos (1.540 libras), produjo miles de fragmentos de escombros, la mayoría de los cuales se precipitan alrededor de la Tierra hasta el día de hoy.
«Las maniobras en sí no eran conocidas», dijo Oltrogge. «Cuando hicieron las predicciones, los modelos mostraron una distancia de error de unos 230 metros. [755 feet] durante la aproximación más cercana y una probabilidad de colisión de 10-34, que es una posibilidad de colisión extremadamente pequeña».
Cuando los analistas de COMSPOC incluyeron detalles sobre los dos cortos encendidos de los propulsores en sus ecuaciones que modelaban la colisión, obtuvieron una predicción mucho más seria. Sin que ninguna de las partes involucradas lo supiera en ese momento, la distancia prevista del accidente se redujo a 50 pies (15 m) y la probabilidad de colisión aumentó a 1 entre 1000.
Si los operadores de Iridium hubieran sabido acerca de esta probabilidad de colisión mucho mayor en aquel entonces, «definitivamente habrían [have] llevar[n] acción evasiva», dijo Oltrogge.
Casi 15 años después de esa colisión, el segundo peor evento de producción de desechos espaciales de la historia, los principales proveedores de conocimiento de la situación espacial todavía no incorporan de manera rutinaria datos sobre maniobras satelitales en sus predicciones, según Oltrogge.
Pero otras cosas han cambiado desde 2009. En el momento de ese accidente, sólo unos 1.000 satélites operativos y 15.000 piezas conocidas de desechos espaciales orbitaban la Tierra. Hoy en día, casi 9.000 naves espaciales en funcionamiento comparten la órbita del planeta con más de 35.000 piezas de basura espacial rastreadas y millones más de piezas de desechos demasiado pequeñas para monitorear.
«Hoy en día tenemos muchas más posibilidades de colisiones», afirmó Oltrogge. «Y con todas estas maniobras, vemos mucha degradación en nuestros datos de conciencia situacional espacial».
Pero Oltrogge cree que ya existe una solución al problema. Empresas comerciales, incluida COMSPOC, han desarrollado plataformas que pueden incorporar datos sobre maniobras obtenidos de operadores de satélites. Nuevos tipos de sensores y algoritmos inteligentes pueden mejorar aún más la precisión y puntualidad de las predicciones.
«Tenemos que hacerlo mejor y deberíamos hacerlo de manera integral», dijo Oltrogge. «Deberíamos explorar muchos aspectos diferentes, incluido el seguimiento de desechos más pequeños y la fusión de datos y el aumento de la colaboración entre los operadores de satélites y los proveedores de datos de conciencia situacional espacial».
