Primera detección láser de desechos espaciales a plena luz del día

Antes, los láseres solo podían utilizarse para medir la distancia a los desechos espaciales durante las pocas horas crepusculares en que la estación de telemetría en la Tierra se hallaba en la oscuridad, pero los desechos espaciales reflejan los últimos rayos del Sol.

Del mismo modo que la Luna brilla más cuando se encuentra bañada en luz mientras es de noche en la Tierra, la basura espacial es más fácil de detectar cuando refleja la luz solar y se ve desde un lugar oscuro.

Y, como los desechos se sitúan mucho más cerca de nuestro planeta, la ventana temporal durante la cual están iluminados mientras los observadores en la Tierra permanecen a oscuras es muy pequeña.

Ahora, un estudio reciente ha demostrado que es posible utilizar láseres a plena luz del día para determinar la distancia a los objetos. Este nuevo método de telemetría láser ayudará a predecir con mayor precisión las órbitas de los desechos espaciales, mejorando sustancialmente el tiempo disponible para las observaciones para mantener a salvo satélites y naves de gran valor.

Empleando una combinación especial de telescopios, detectores y filtros de luz a longitudes de onda específicas, los investigadores han descubierto que realmente es posible aumentar el contraste con respecto al cielo diurno, revelando así objetos que antes estaban ocultos a la vista.

“Estamos acostumbrados a pensar que las estrellas solo pueden verse de noche, y algo parecido sucedía con la observación de desechos por telescopio, solo que la ventana temporal para mirar objetos en órbita baja era mucho menor”, explica Tim Flohrer, responsable de la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA.

“Gracias a esta nueva técnica podremos seguir objetos hasta ahora invisibles, ocultos en el cielo azul, lo que significa que podremos trabajar durante todo el día con telemetría láser para contribuir a la prevención de colisiones”.

Bailando en la oscuridad del espacio

Nuestro planeta está envuelto en un velo formado por millones de pequeños fragmentos peligrosos, consecuencia de lanzamientos espaciales y explosiones y colisiones en órbita.

A ellos se les suman cientos de naves y cohetes que fallaron o fueron abandonados y que ahora orbitan sin control por el espacio.

Hasta un fragmento milimétrico, viajando a unos siete kilómetros por segundo, puede dañar un satélite al impactar con él, mientras que la colisión con una nave “muerta” o un residuo de gran tamaño podría acabar con una misión operativa.

Así, es importante saber la ubicación de los fragmentos de basura espacial para poder esquivarlos, pero obtener la información no es sencillo.

La telemetría láser es una tecnología de sobra probada que emplea un láser en la Tierra para enviar pulsos de luz a un satélite que transporta un reflector.

Al medir cuánto tarda la señal en regresar a un telescopio en la Tierra, el tiempo del recorrido de ida y vuelta permite determinar con precisión la distancia al satélite.

Por desgracia, son pocos los satélites que pueden llevar un retrorreflector que permita reflejar fácilmente la luz y devolverla a la Tierra. El cálculo de la distancia a tales objetos se demostró hace tan solo unos años, aunque el desarrollo de las tecnologías afines está progresando a gran velocidad.

Detección de desechos a plena luz del día

Durante una serie de ensayos recientes se empleó esta tecnología para observar cuarenta objetos distintos (así como estrellas unas diez veces más débiles que las que pueden verse a simple vista). Destacaron en el cielo azul y pudieron verse por primera vez en mitad del día, algo imposible hasta entonces.

“Esperamos que estos resultados amplíen significativamente los tiempos de observación de la basura espacial en un futuro próximo”, apunta Michael Steindorfer, de la Academia Austriaca de Ciencias.

“En última instancia, esto significa que podremos conocer mejor la población de desechos espaciales, lo que nos permitirá aumentar la protección de las infraestructuras espaciales europeas”.

El desarrollo ulterior de estas tecnologías es uno de los principales objetivos del programa Seguridad Espacial de la ESA, que incluye el establecimiento de una red de estaciones de telemetría láser para basura espacial. 

Una nueva instalación cerca de la conocida Estación Óptica Terrestre de la ESA en las islas Canarias está en espera de implantación. Funcionará como “banco de pruebas” de tecnologías de telemetría láser, así como para el desarrollo de conceptos de redes.