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Científicos logran detectar basura espacial con láseres a plena luz del día

Imagen de computadora que muestra la distribución de desechos espaciales en órbita alrededor de la Tierra.
Imagen de computadora que muestra la distribución de desechos espaciales en órbita alrededor de la Tierra.
Imagen: ESA

Nuestra capacidad para detectar eficientemente los desechos espaciales ha dado un salto importante hacia adelante, gracias a una nueva técnica en la que los láseres pueden detectar estos objetos potencialmente peligrosos durante las horas del día.

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Investigadores del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Austria han desarrollado una técnica en la que los láseres pueden medir la posición de los desechos espaciales durante las condiciones de luz diurna. Los detalles de este logro sin precedentes se publicaron en Nature Communications.

Antes de esto, los láseres solo podían detectar basura espacial durante el crepúsculo, ya que las estaciones terrestres entran en la oscuridad y los objetos cerca del horizonte permanecen iluminados por los rayos del sol. Esta pequeña ventana de oportunidad minimiza severamente la cantidad de tiempo disponible para buscar y caracterizar estos objetos en órbita, que pueden amenazar a los satélites cruciales.

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Estamos acostumbrados a la idea de que solo se pueden ver estrellas de noche, y esto ha sido igualmente cierto para observar escombros con telescopios, excepto con una ventana de tiempo mucho más pequeña para observar objetos de órbita baja”, explicó Tim Flohrer, director de la ESA Oficina de desechos espaciales, en un comunicado de prensa de la ESA. “Usando esta nueva técnica, será posible rastrear objetos ‘invisibles’ que habían estado al acecho en los cielos azules, lo que significa que podemos trabajar todo el día con láser para ayudar a evitar colisiones”.

Un láser verde visible brilla desde la estación de tierra óptica (OGS) de la ESA.
Un láser verde visible brilla desde la estación de tierra óptica (OGS) de la ESA.
Imagen: IAC– Daniel López
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De hecho, es vital que documentemos la mayor cantidad de basura espacial posible para mitigar las colisiones en el espacio. Aproximadamente 34.000 objetos de más de 10 cm están actualmente en órbita alrededor de la Tierra, junto con millones de objetos más pequeños, como pedazos de naves espaciales, astillas de pintura, piezas de cohetes y otros restos de restos desechados o perdidos. Incluso los objetos que miden unos pocos milímetros de ancho pueden representar una amenaza para los satélites y las naves espaciales, ya que las velocidades en órbita terrestre baja pueden alcanzar los 10 km/s.

El radar puede rastrear objetos de más de 10 cm pero no lo suficientemente bien como para manejar el tráfico espacial, según un comunicado de prensa del Instituto de Investigación Espacial. Los láseres, por otro lado, pueden rastrear objetos de tamaño similar con mucha más precisión, con una precisión cercana a 1 metro. El sistema funciona haciendo rebotar los láseres de los objetos en el espacio y luego recibiendo las señales reflejadas en las estaciones terrestres, lo que permite a los científicos determinar la distancia.

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La nueva técnica difiere de los métodos convencionales en que puede rastrear objetos durante las horas del día, lo que hace usando una combinación de telescopios, deflectores de luz y filtros que rastrean la luz en longitudes de onda específicas. Entonces, incluso cuando el cielo es brillante y azul, los científicos pueden aumentar el contraste de un objetivo, haciendo visibles los objetos que antes eran invisibles. Las claves de este método incluyen telescopios adicionales y la capacidad de visualizar los desechos espaciales contra el fondo del cielo azul en tiempo real.

En las pruebas de luz diurna, las distancias a 40 objetos diferentes se midieron con la nueva técnica, que nunca antes se había hecho.

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Esperamos que estos resultados aumenten significativamente los tiempos de observación de escombros en un futuro próximo”, dijo Michael Steindorfer de la Academia de Ciencias de Austria en el comunicado de prensa de la ESA. “En última instancia, significa que conoceremos mejor a la población de escombros, lo que nos permitirá proteger mejor la infraestructura espacial de Europa”.

Mirando hacia el futuro, una implementación a gran escala de este método implicaría múltiples estaciones terrestres ubicadas en lugares estratégicos de todo el planeta. Esta estrategia podría complementarse con políticas sensatas y aplicables para reducir la cantidad de escombros en la órbita terrestre baja, que, lamentablemente, es muy escasa.

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