Wanjiku Chebet Kanjumba , Universidad de Florida
(THE CONVERSATION) El 3 de julio de 2026, una nave espacial robótica comercial llamada LINK fue lanzada en una misión de emergencia para salvar el Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA , que ha estado cayendo lentamente hacia la Tierra. Durante las próximas semanas, LINK, construida por Katalyst Space Technologies , intentará sujetar el telescopio y luego pasará meses elevándolo a una órbita más segura.
Durante la mayor parte de la era espacial, los satélites han sido desechables: se retiraban o reemplazaban cuando se les agotaba el combustible o fallaban. Esto no representaba un gran problema hace décadas, cuando la órbita estaba mucho menos congestionada. Ahora, las redes de vigilancia espacial rastrean decenas de miles de objetos fabricados por el hombre , y la Agencia Espacial Europea estima que más de 1,2 millones de fragmentos de satélites y naves espaciales de más de 1 centímetro (media pulgada) se encuentran en órbita. Incluso fragmentos tan pequeños son lo suficientemente grandes como para causar graves daños en caso de colisión.
Podrías decir «simplemente limpia la basura» porque los desechos espaciales parecen inmóviles en las fotografías. Pero como candidata a doctora que investiga el mantenimiento de satélites, sé que la parte más difícil de retirar un satélite inactivo antes de que se desintegre en nuevos escombros no es alcanzarlo, sino comprender cómo se mueve, cómo acercarse sin chocar con él y controlar el instante preciso en que dos objetos en vuelo libre se tocan.
Un gancho de remolque cambia el problema.
¿Cómo se recupera un satélite averiado o inactivo? La nave encargada de la recuperación es un módulo de servicio : un robot mecánico que vuela hasta allí para repostar, reparar o mover un satélite averiado.
Algunos satélites, denominados satélites preparados, son más fáciles de detectar. Incorporan una función similar al gancho de remolque de un coche. El técnico sabe dónde engancharlo, qué cargas puede soportar y qué puntos de referencia pueden usar sus cámaras. Esta función elimina varias incógnitas a la vez.
Muchos satélites antiguos y sin preparación carecen de placa de acoplamiento, baliza o marcador de navegación. Algunos aún pueden recibir mantenimiento sujetándose a un elemento estructural resistente. Los vehículos de extensión de misión de Northrop Grumman , por ejemplo, se han acoplado a satélites de comunicaciones y han asumido su propulsión y orientación.
Para capturar el satélite, los ingenieros primero identifican un punto de anclaje seguro y estiman la forma, la masa y el movimiento del objeto , a menudo con información incompleta. Pero incluso si encuentran un punto de anclaje potencial, esta estrategia podría no funcionar. Un panel solar, una antena o una manta aislante podrían no ser lo suficientemente resistentes para soportar la carga del satélite.
El objetivo no se queda quieto
Aunque un satélite esté equipado con algún tipo de gancho de remolque, capturarlo sigue siendo extremadamente difícil.
Un satélite muerto o averiado no se queda estacionado en el espacio. Sigue orbitando la Tierra y puede girar o tambalearse porque ya no puede controlar su orientación ni reorientarse para mirar hacia el satélite que le presta servicio.
Imagina introducir una llave en una cerradura mientras esta, o incluso la puerta, sigue girando, tus manos flotan libremente y un toque brusco hace que todo dé vueltas. Alcanzar la cerradura es solo la mitad del trabajo. Lograr un contacto preciso y controlado con ella es el resto del desafío.
Swift es un ejemplo de satélite no preparado. No fue construido con ningún sistema de fijación estandarizado al que una nave de reparación pudiera engancharse. Sin él, no hay un punto de agarre obvio ni garantía de que sobreviva a la captura. La misión LINK es un claro ejemplo de lo que los ingenieros denominan captura no cooperativa : capturar una nave espacial que no puede ayudar al técnico de mantenimiento, que puede estar girando de forma impredecible y que nunca fue construida para ser capturada.
Para interceptar un satélite en caída libre, el operador debe estimar varios factores simultáneamente: su ubicación, velocidad, orientación y cómo cambia dicha orientación. Las cámaras y los sensores láser del operador proporcionan información valiosa, y los datos obtenidos permiten estimar el movimiento del satélite antes de que el operador se acerque lo suficiente como para alcanzarlo.
Cuando el brazo robótico del técnico de mantenimiento toca un satélite en caída libre, la fuerza de ese contacto lo empuja hacia atrás. El brazo actúa como una palanca larga, por lo que incluso un ligero empujón en su extremo puede desviarlo de su trayectoria. Un agarre rígido produce un impacto brusco y repentino; uno más suave, que absorbe los impactos, evita que el satélite rebote.
La nave de servicio contará con un sistema de control a bordo que la pilotará y mantendrá su cuerpo a una distancia segura mientras el brazo se extiende hacia ella. Si el satélite comienza a moverse de forma inesperada, el sistema de control de la nave de servicio la ayudará a retroceder. Los investigadores estudian cómo coordinar el cuerpo, los propulsores y el brazo de la nave de servicio para que el contacto se convierta en una transferencia controlada de impulso, y no en una colisión accidental.
En mi investigación doctoral en ingeniería aeroespacial en la Universidad de Florida, estudio cómo abordar satélites fuera de servicio de manera controlada. Mi investigación más amplia analiza cómo un único marco de trabajo puede gestionar tanto satélites cooperativos, diseñados para ser recuperados, como aquellos que no lo son: las naves inactivas o que giran sin control y que no pueden ayudar a sus rescatadores.
Diseñar para el rescate cambia la ecuación.
Diseñar un satélite con un sistema de sujeción estandarizado y marcadores de navegación que faciliten la alineación del equipo de servicio puede reducir la incertidumbre. Sin embargo, estas características no sustituyen por completo la navegación precisa. La nave de servicio aún necesita moverse con agilidad en órbita. Conocer la ubicación del punto de captura proporciona a las cámaras del equipo de servicio una referencia clara y un lugar predecible para conectarse, y permite a los ingenieros confiar en que la estructura del satélite resistirá la captura.
ELSA-M y ClearSpace-1 muestran dos enfoques complementarios. ELSA-M, de Astroscale, capturará satélites comerciales equipados con una placa de acoplamiento magnética antes del lanzamiento (objetivos diseñados para recibir mantenimiento). ClearSpace-1 , de la Agencia Espacial Europea, previsto para 2029, aborda el caso más complejo al capturar el satélite Proba-1, que no está preparado ni coopera, y arrastrarlo hasta su desintegración.
Las naves de servicio suelen permanecer en órbita en lugar de regresar a la Tierra. Algunas, como los Vehículos de Extensión de Misión, colocan el satélite al que han estado ayudando en una órbita alta, alejada de otras naves en funcionamiento, para luego desacoplarse y continuar su viaje; otras descienden junto con su objetivo y se desintegran al llegar a la atmósfera terrestre.
Los próximos años demostrarán si la industria espacial realmente abandona los satélites desechables y comienza a construirlos para que puedan ser recuperados y reparados, o si simplemente se vuelve más cuidadosa a la hora de desecharlos, diseñándolos para que se quemen durante su descenso.
Este artículo se republica de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original aquí: https://theconversation.com/rescuing-satellites-is-harder-than-it-looks-a-growing-space-junk-problem-will-make-doing-so-more-important-286737 .
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Wanjiku Chebet Kanjumba Ph.D. Candidato en Ingeniería Aeroespacial, Universidad de Florida
