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Ciencia

La órbita más valiosa de la Tierra ocultaba una población de basura espacial que nuestros telescopios no podían ver. Un nuevo algoritmo acaba de encontrar 25 rastros de objetos de apenas cinco centímetros entre satélites esenciales

Los fragmentos ya estaban presentes en fotografías tomadas desde La Palma en 2018, pero permanecían enterrados bajo el ruido de las imágenes. El hallazgo no implica que una colisión sea inminente, aunque revela que conocemos mucho menos de lo pensado sobre la basura que rodea la órbita geoestacionaria.
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A unos 36.000 kilómetros sobre la Tierra existe una franja orbital extraordinariamente valiosa. Allí, los satélites pueden desplazarse al mismo ritmo que gira nuestro planeta y permanecer aparentemente inmóviles sobre una región concreta. Esa estabilidad permite mantener comunicaciones, emitir televisión y observar continuamente tormentas, incendios y otros fenómenos meteorológicos. También convierte ese vecindario en un lugar donde cualquier accidente puede dejar consecuencias durante muchísimo tiempo.

Un equipo internacional dirigido por la Universidad de Warwick ha descubierto 25 rastros de objetos que habían pasado inadvertidos en imágenes de la región geosíncrona. Algunos corresponderían a fragmentos de aproximadamente cinco centímetros, lo bastante pequeños como para escapar de los catálogos públicos, pero potencialmente capaces de causar daños graves si alcanzaran un satélite operativo.

Existe, sin embargo, un matiz importante: los investigadores identificaron 25 tracklets, es decir, pequeños segmentos de trayectoria registrados durante secuencias de imágenes. No pueden asegurar todavía que todos representen 25 objetos diferentes, ya que un mismo fragmento podría aparecer en observaciones separadas. El hallazgo tampoco demuestra que estén a punto de chocar con ningún satélite concreto. Lo inquietante es que estaban allí y el análisis anterior ni siquiera había logrado verlos.

Los fragmentos siempre estuvieron en las fotografías, pero el ruido los había borrado

La órbita más valiosa de la Tierra ocultaba una población de basura espacial que nuestros telescopios no podían ver. Un nuevo algoritmo acaba de encontrar 25 rastros de objetos de apenas cinco centímetros entre satélites esenciales
© NASA ODPO.

Los datos proceden de una campaña realizada durante ocho noches de septiembre de 2018 con el Telescopio Isaac Newton, un instrumento de 2,54 metros situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma. Durante cada observación, el telescopio permanecía fijo respecto a la Tierra y capturaba secuencias de siete exposiciones de diez segundos.

En esas fotografías, las estrellas aparecían como largas líneas debido a la rotación terrestre. Los satélites geoestacionarios, en cambio, permanecían casi como puntos, mientras que los fragmentos fuera de control dejaban rastros cortos y muy débiles. El problema era que los objetos más pequeños reflejaban tan poca luz que sus señales quedaban mezcladas con el ruido del detector.

Los investigadores regresaron años después a aquellas mismas imágenes y aplicaron una técnica denominada apilamiento ciego. El algoritmo prueba numerosas trayectorias posibles por las que podría haberse desplazado un objeto entre una fotografía y la siguiente. Después mueve y combina las imágenes siguiendo cada recorrido hipotético.

Cuando la trayectoria calculada coincide con la real, los diminutos destellos del fragmento quedan superpuestos y su brillo aumenta. El ruido, que aparece de manera aleatoria, no se acumula de la misma forma. Así emergieron 25 detecciones que el procesamiento convencional había descartado y la sensibilidad del estudio mejoró aproximadamente una magnitud.

Cinco centímetros parecen poco hasta que viajan a varios kilómetros por segundo

La órbita más valiosa de la Tierra ocultaba una población de basura espacial que nuestros telescopios no podían ver. Un nuevo algoritmo acaba de encontrar 25 rastros de objetos de apenas cinco centímetros entre satélites esenciales
© NASA ODPO.

El tamaño de esos objetos no pudo medirse directamente. Los cinco centímetros son una estimación basada en su brillo, suponiendo una forma esférica, una reflectividad determinada y una geometría concreta respecto al Sol y al observatorio. Una pieza oscura podría ser mayor de lo estimado; una superficie metálica especialmente reflectante podría resultar más pequeña.

Aun así, incluso un fragmento de pocos centímetros representa un peligro. Los objetos cercanos a la región geoestacionaria pueden desplazarse unos respecto a otros a velocidades relativas de varios kilómetros por segundo. En esas condiciones, una pequeña pieza metálica podría perforar paneles solares, dañar antenas o inutilizar componentes esenciales de un satélite que cuesta cientos de millones.

El riesgo es diferente al de la órbita terrestre baja. Allí todavía existe una atmósfera extremadamente tenue que frena progresivamente algunos objetos y termina provocando su reentrada. A 36.000 kilómetros de altura, ese mecanismo prácticamente desaparece. Los restos pueden continuar orbitando durante décadas, siglos o incluso permanecer en la región de manera indefinida.

Las variaciones de brillo también revelaron que muchos de los fragmentos débiles están girando rápidamente. Su luz aparece y desaparece cuando distintas caras reflejan el Sol, lo que dificulta mantenerlos localizados: un objeto puede ser visible durante unos instantes y volver a hundirse inmediatamente bajo el límite del telescopio. Más del 10% de las curvas de luz estudiadas mostró señales fuertes de periodicidad.

El hallazgo más preocupante no son los 25 rastros, sino todo lo que todavía no vemos

Al incorporar las nuevas detecciones, cerca del 80% de los objetos débiles del estudio no pudo relacionarse con ninguna entrada de los catálogos públicos. Eso no significa necesariamente que procedan de 25 accidentes desconocidos, sino que los fragmentos no estaban registrados individualmente y su origen continúa sin determinarse.

Las rupturas de satélites y etapas de cohetes pueden generar miles de piezas, muchas demasiado pequeñas para ser observadas regularmente. El estallido del Intelsat 33e en octubre de 2024, por ejemplo, añadió 36 fragmentos al catálogo público, aunque diferentes redes llegaron a detectar centenares de candidatos adicionales. Esa diferencia muestra cuánto puede variar la imagen del entorno según la sensibilidad de los instrumentos.

El equipo ya ha extendido la búsqueda mediante telescopios en Australia, Japón y La Palma. La siguiente dificultad será observar los mismos objetos desde varios lugares y durante más tiempo, de modo que puedan calcularse órbitas fiables y mantenerse su seguimiento después de la primera detección. Encontrar un fragmento una noche sirve de poco si vuelve a desaparecer antes de saber por dónde viajará.

Los 25 rastros no forman un enjambre a punto de destruir la infraestructura espacial. Son algo más incómodo: una pequeña muestra de una población que continúa moviéndose casi a oscuras alrededor de una de las regiones más importantes de la Tierra. El algoritmo no ha creado una amenaza nueva. Simplemente ha encendido la luz en un lugar donde llevábamos años orbitando sin ver todo lo que había delante.

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