Sostenibilidad espacial
Actividad encaminada a minimizar el impacto ambiental espacial
Panorama general de los temas clave de sostenibilidad espacial bajo consideración.

La sostenibilidad espacial tiene como objetivo mantener la seguridad y la salud del entorno espacial , [1] así como de los entornos planetarios. [2]

De manera similar a las iniciativas de sustentabilidad en la Tierra, la sustentabilidad espacial busca utilizar el entorno del espacio para satisfacer las necesidades actuales de la sociedad sin comprometer las necesidades de las generaciones futuras. [3] [4] [5] Por lo general, se centra en el espacio más cercano a la Tierra, la órbita terrestre baja (LEO), ya que este entorno es el más utilizado y, por lo tanto, el más relevante para los humanos. [6] También considera la órbita ecuatorial geoestacionaria (GEO), ya que esta órbita es otra opción popular para los diseños de misiones en órbita terrestre. [7]

La cuestión de la sostenibilidad espacial es un fenómeno nuevo que está ganando más atención en los últimos años a medida que se ha incrementado el lanzamiento de satélites y otros objetos espaciales. [8] Estos lanzamientos han dado como resultado que haya más desechos espaciales en órbita alrededor de la Tierra, lo que dificulta la capacidad de las naciones para operar en el entorno espacial y aumenta el riesgo de un futuro accidente relacionado con el lanzamiento que podría perturbar su uso adecuado. [9] [10] El clima espacial también actúa como un factor destacado para el fallo de las naves espaciales. [7] El protocolo actual para la eliminación de naves espaciales al final de su vida útil, en general, no se ha seguido en los diseños de las misiones y exige cantidades de tiempo adicionales para la eliminación. [11] [12]

El precedente creado a través de iniciativas políticas previas ha facilitado la mitigación inicial de la contaminación espacial y ha creado una base para los esfuerzos de sostenibilidad espacial. [11] Para promover la mitigación, los consorcios internacionales y transdisciplinarios han dado un paso adelante para analizar las operaciones existentes, desarrollar estándares e incentivar procedimientos futuros para priorizar un enfoque sostenible. [13] Un cambio hacia interacciones sostenibles con el entorno espacial está creciendo en urgencia debido a las implicaciones del cambio climático y el aumento del riesgo para las naves espaciales a medida que pasa el tiempo. [12] [14]

Fundamentos

La sostenibilidad espacial requiere que todos los participantes en el espacio tengan tres consensos: el espacio debe utilizarse de forma pacífica, protegerse conjuntamente de daños y maximizar la utilización del espacio mediante la exploración del espacio desde el punto de vista medioambiental, económico y de seguridad. [15] Estos consensos también aclaran la relación entre la sostenibilidad espacial y la seguridad internacional, ya que los Estados y los individuos exploran el espacio con diversos fines. Su dependencia del espacio debe regirse por normas, orden y políticas y obtener más beneficios sin afectar negativamente al entorno espacial y las actividades espaciales. [15]

Sin embargo, aun con esas exigencias, llegar a un acuerdo sigue siendo un desafío. En los debates entre países sobre la sostenibilidad a largo plazo, se da más importancia a las mejoras técnicas que a la introducción y aplicación de nuevos regímenes jurídicos. [16] En concreto, se han propuesto enfoques técnicos para abordar los desechos espaciales, como la eliminación de los mismos. [17] También se están explorando datos específicos sobre los desechos espaciales para ayudar a estudiar su impacto en la sostenibilidad y promover una mayor cooperación entre los países. [16]

Estado actual

La sostenibilidad espacial entra en juego para abordar el apremiante estado actual de las órbitas cercanas a la Tierra y sus altas cantidades de desechos orbitales. [17] Las colisiones de naves espaciales con desechos orbitales, el clima espacial y el hacinamiento en la órbita terrestre baja (LEO) hacen que las naves espaciales sean susceptibles a mayores tasas de falla. [17] [12] El actual protocolo de fin de vida útil para las naves espaciales exacerba la crisis de sostenibilidad espacial; muchas naves espaciales no se desechan adecuadamente, lo que aumenta la probabilidad de futuras colisiones. [17]

Residuos orbitales

Una animación generada por computadora por la Agencia Espacial Europea que representa los desechos espaciales en la órbita terrestre baja al ritmo actual de crecimiento en comparación con las medidas de mitigación que se están adoptando.

Los desechos orbitales se definen como objetos no tripulados e inoperativos que existen en el espacio. [18] Estos desechos orbitales se descomponen aún más a medida que pasa el tiempo como resultado de eventos que ocurren naturalmente, como colisiones de alta velocidad con micrometeoroides , y eventos forzados, como una liberación controlada de un vehículo de lanzamiento. [18] En LEO, estas colisiones pueden tener lugar a velocidades entre una velocidad promedio de 9 kilómetros por segundo (km/s) y 14 km/s en relación con los desechos y la nave espacial. [18] Sin embargo, en GEO, estas colisiones de alta velocidad son un riesgo mucho menor ya que la velocidad relativa promedio entre los desechos y la nave espacial suele estar entre 0 km/s y 2,5 km/s. [18] En 2012, el Centro de Operaciones Espaciales Conjuntas de los Estados Unidos rastreó 21.000 piezas de desechos orbitales mayores de 10 cm en las órbitas cercanas a la Tierra (LEO, GEO y heliosincrónicas ), donde 16.000 de estas piezas están catalogadas. Los desechos espaciales se pueden clasificar en tres categorías: pequeños, medianos y grandes. [17] Los desechos pequeños son piezas que miden menos de 10 centímetros (cm). [17] Los desechos de tamaño mediano son piezas mayores de 10 cm, pero no una nave espacial entera. [17] Los desechos de gran tamaño no tienen una clasificación oficial, pero generalmente se refieren a naves espaciales enteras, como un satélite o vehículo de lanzamiento fuera de uso. [17] Es difícil rastrear desechos de tamaño pequeño en LEO, y es un desafío rastrear desechos de tamaño pequeño y mediano en GEO. [18] Sin embargo, esta afirmación no supone descontar las capacidades de seguimiento de LEO y GEO, el trozo más pequeño de desecho rastreado puede pesar tan solo diez gramos. [18] Si el tamaño de los desechos impide su seguimiento, tampoco pueden ser evitados por la nave espacial y no le permiten reducir su riesgo de colisiones. [18] La probabilidad del síndrome de Kessler , que esencialmente establece que cada colisión produce más desechos, aumenta a medida que se multiplica la cantidad de desechos orbitales, lo que aumenta la cantidad de colisiones adicionales hasta que el espacio no se puede utilizar por completo. [17]

Clima espacial

El clima espacial representa un riesgo para la salud de los satélites, lo que da como resultado mayores cantidades de desechos orbitales. [7] El clima espacial afecta la salud de los satélites de diversas maneras. En primer lugar, la carga superficial de la superficie del Sol facilita las descargas eléctricas, dañando los componentes electrónicos en órbita y planteando una amenaza de fracaso de la misión. [7] Las perturbaciones de evento único (SEU) también pueden dañar los componentes electrónicos. [7] También pueden producirse cargas dieléctricas y cargas masivas, lo que causa problemas de energía dentro de la nave espacial. [7] Además, a altitudes inferiores a mil kilómetros, la resistencia atmosférica puede aumentar durante las tormentas solares al aumentar la altitud de la nave espacial, lo que solo agrega más resistencia a la nave espacial. [7] Estos factores degradan el rendimiento durante la vida útil de la nave espacial, lo que la deja más susceptible a más fallas del sistema y de la misión. [7]

Superpoblación

En los últimos sesenta años, desde el lanzamiento del primer satélite en 1957, se ha producido un aumento espectacular del uso de las órbitas LEO y GEO. Hasta la fecha, se han lanzado aproximadamente diez mil satélites, mientras que solo unos 2000 siguen activos. [17] Estos satélites se pueden utilizar para diversos fines, como telecomunicaciones, navegación, vigilancia meteorológica y exploración. Se prevé que en la próxima década empresas como SpaceX lancen quince mil satélites adicionales a órbitas LEO y GEO. [17] Los microsatélites construidos por universidades u organizaciones de investigación también han aumentado en popularidad, lo que contribuye a la sobrepoblación de las órbitas cercanas a la Tierra. [12] Esta sobrepoblación de las órbitas LEO y GEO aumenta la probabilidad de posibles colisiones entre satélites y desechos orbitales, lo que contribuye aún más a la gran cantidad de desechos orbitales presentes en el espacio. [17]

Protocolo de fin de vida

El protocolo actual de fin de vida es que al final de la misión, las naves espaciales se agregan a la órbita cementerio o a una altitud lo suficientemente baja como para que la resistencia permita que la nave espacial se queme al reingresar y caiga de regreso a la Tierra. [12] Aproximadamente veinte satélites se colocan en la órbita cementerio cada año. [12] No existe un proceso actual para devolver los satélites a la Tierra después de entrar en la órbita cementerio. [17] El proceso de regreso de una nave espacial a la Tierra mediante resistencia puede tardar entre diez y cien años. [17] Este protocolo es fundamental para reducir el hacinamiento en las órbitas cercanas a la Tierra. [17]

Mega constelaciones y desechos espaciales

También se ha estudiado el impacto de las constelaciones en el entorno espacial, como la probabilidad de colisiones de megaconstelaciones en presencia de grandes cantidades de basura espacial . Aunque los estudios han demostrado que los predictores de las megaconstelaciones son muy variables, la información específica relacionada con las megaconstelaciones no es transparente. [19]

Pero cualquier colisión catastrófica, como en el caso del síndrome de Kessler , tiene consecuencias para las personas y el medio ambiente. Si aplicamos este razonamiento a las megaconstelaciones, su existencia puede tener beneficios potenciales, pero no aportará la ayuda adecuada para la gestión de los desechos espaciales. [17] Al mismo tiempo, la situación de los desechos espaciales no puede subestimarse ni ignorarse debido a la existencia de megaconstelaciones. [17]

Áreas

Medio ambiente planetario

Una columna en la atmósfera superior de la Tierra dejada por una nave espacial Soyuz que reentró

La entrada atmosférica tiene un impacto medible en la atmósfera de la Tierra , particularmente en la estratosfera .

Las entradas atmosféricas de naves espaciales han alcanzado el 3 % de todas las entradas atmosféricas en 2021, pero en un escenario en el que se duplica el número de satélites a partir de 2019, las entradas artificiales representarían el 40 % del total, [20] lo que haría que los aerosoles atmosféricos fueran artificiales en un 94 %. [21] El impacto de las naves espaciales que se queman en la atmósfera durante la entrada atmosférica artificial es diferente al de los meteoritos debido a que las naves espaciales generalmente son de mayor tamaño y diferente composición. Los contaminantes atmosféricos producidos por la combustión atmosférica artificial se han rastreado en la atmósfera y se ha identificado que reaccionan y posiblemente impactan negativamente en la composición de la atmósfera y particularmente en la capa de ozono . [20]

Considerando que la sostenibilidad espacial en relación con el impacto atmosférico del reingreso está recién en desarrollo para 2022 [22] y se ha identificado en 2024 como un espacio que sufre de "ceguera atmosférica", causando injusticia ambiental global . [23] Esto se identifica como resultado de la actual gestión de naves espaciales al final de su vida útil, que favorece la práctica de mantenimiento de la posición de reingreso controlado. [23] Esto se hace principalmente para prevenir los peligros de entradas atmosféricas no controladas y desechos espaciales . [23]

Las alternativas propuestas son el uso de materiales menos contaminantes y el mantenimiento en órbita y, potencialmente, el reciclaje en el espacio. [22] [23]

Entorno espacial

La existencia de desechos orbitales ha causado grandes problemas a la realización de actividades espaciales. El desarrollo de la sostenibilidad espacial no ha recibido suficiente atención política, aunque algunas advertencias y debates lo han dejado muy claro. [12] La gestión de los desechos sigue siendo voluntaria por parte del Estado y no existen leyes que obliguen a adoptar prácticas de gestión de desechos, incluida la cantidad de desechos que deben gestionarse. [12] Aunque las Directrices de las Naciones Unidas para la mitigación de los desechos espaciales se promulgaron en 2007 como una medida inicial de la gobernanza de los desechos espaciales, aún no hay un consenso amplio ni se han adoptado medidas para limitar aún más los desechos espaciales.

No se pueden ignorar las dificultades que tienen las personas que desean participar en las iniciativas de gestión de desechos espaciales. Cualquier persona o sector que desee participar en operaciones con desechos espaciales debe obtener permiso del Estado de lanzamiento, algo que resulta difícil de conseguir para este último. [12] Esto se debe a que el proceso de gestión de desechos espaciales tiene inevitablemente un impacto negativo en otros objetos espaciales y hay mucha responsabilidad posterior en términos de consumo financiero. [12] Por lo tanto, el Estado de lanzamiento argumentaría que la gestión de desechos espaciales requiere los esfuerzos conjuntos de todos los Estados. [24] Sin embargo, es difícil determinar qué medidas se pueden adoptar para lograr la aceptación entre los países.

Reglamento

Los esfuerzos actuales en pos de la sostenibilidad espacial se basan en gran medida en el precedente establecido por los acuerdos y convenciones regulatorios del siglo XX. [11] Gran parte de este precedente está incluido o relacionado con el Tratado del Espacio Ultraterrestre de 1963 , que representó uno de los principales esfuerzos iniciales de las Naciones Unidas para crear marcos legales para la operación de las naciones en el espacio. [25]

Tratado previo al espacio ultraterrestre

La comunidad internacional ha tenido preocupaciones sobre la contaminación espacial desde la década de 1950 antes del lanzamiento del Sputnik I. [ 26] Estas preocupaciones surgieron de la idea de que el aumento de las tasas de exploración en áreas más lejanas del espacio exterior podría conducir a una contaminación capaz de dañar otros cuerpos planetarios, lo que resultaría en limitaciones a la exploración humana en estos cuerpos y un daño potencial a la Tierra. [26] Los esfuerzos para combatir estas preocupaciones comenzaron en 1956 con la Federación Astronáutica Internacional (IAF) y el Comité de las Naciones Unidas para la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos (COPUOUS). Estos esfuerzos continuaron hasta 1957 a través de la Academia Nacional de Ciencias y el Consejo Internacional para la Ciencia (ICSU). [26] Cada una de estas organizaciones tenía como objetivo estudiar la contaminación espacial y desarrollar estrategias para abordar mejor sus posibles consecuencias. [26] El ICSU pasó a crear el Comité sobre Contaminación por Exploración Extraterrestre (CETEX) que presentó recomendaciones que llevaron al establecimiento del Comité de Investigación Espacial (COSPAR). [26] COSPAR continúa abordando la investigación del espacio exterior a escala internacional en la actualidad [cite cospar].

Tratado sobre el espacio ultraterrestre

Las normas pertinentes del derecho espacial internacional para la sostenibilidad en el espacio se pueden encontrar en el Tratado del Espacio Ultraterrestre , que fue adoptado por la Asamblea General de las Naciones Unidas en 1963. [27] El Tratado del Espacio Ultraterrestre contiene diecisiete artículos diseñados para crear un marco básico sobre cómo se puede aplicar el derecho internacional en el espacio ultraterrestre. [25] Los principios básicos del Tratado del Espacio Ultraterrestre incluyen la disposición del Artículo IX de que las partes deben "evitar la contaminación perjudicial del espacio y de los cuerpos celestes"; [25] no se proporcionan definiciones de "contaminación perjudicial". [28] [25] Otros artículos relevantes para la sostenibilidad espacial incluyen los artículos I, II y III que se refieren al uso internacional justo e inclusivo del espacio de una manera libre de soberanía, propiedad u ocupación por parte de cualquier nación. [25] Además, los artículos VII y VIII protegen la propiedad de sus respectivos países de cualquier objeto lanzado al espacio, al tiempo que atribuyen la responsabilidad por cualquier daño a la propiedad o al personal de otros países por esos objetos a dichos países. [25] No se proporcionan descripciones o definiciones de lo que estos daños pueden implicar. [25]

Política de protección planetaria de COSPAR

Los principios del Artículo IX proporcionaron la base para las directrices de la Política de Protección Planetaria del Comité de Investigación Espacial (COSPAR), que en general son bien consideradas entre los expertos científicos. [29] Sin embargo, dichas directrices no son vinculantes y a menudo se describen como "derecho blando", ya que carecen de mandato legal. [28] La Política de Protección Planetaria se ocupa principalmente de proporcionar información sobre las mejores prácticas para evitar la contaminación del entorno espacial durante las misiones de exploración espacial. [30] COSPAR cree que la prevención de dicha contaminación es lo mejor para la humanidad, ya que puede impedir el progreso científico, la exploración y la misión de búsqueda de vida. [30] Además, se argumenta que la contaminación cruzada de la Tierra puede ser potencialmente dañina para su medio ambiente debido a la naturaleza en gran medida desconocida de los posibles contaminantes espaciales. [30]

Otras regulaciones relevantes

En los años siguientes se hicieron aclaraciones reglamentarias sobre el Tratado del Espacio Ultraterrestre de 1963 que eran pertinentes para la sostenibilidad espacial. El Acuerdo de Retorno de 1967 se relaciona principalmente con el regreso de los astronautas perdidos a sus naciones correspondientes, pero también requiere que las naciones firmantes del Tratado del Espacio Ultraterrestre ayuden a otras naciones con el retorno de los objetos que regresan a la Tierra desde la órbita a sus propietarios correspondientes [31]. El Convenio de Responsabilidad de 1972 atribuye la responsabilidad por los daños causados ​​por objetos espaciales a la nación que lanzó el objeto, independientemente de si el daño ocurrió en el espacio o en la Tierra. [32] Otras aclaraciones incluyen la convención de registro de 1975 que intentó crear mecanismos para que las naciones identificaran los objetos espaciales, y el Acuerdo de la Luna de 1979 que estableció protecciones para los entornos de la Luna y otros cuerpos planetarios cercanos. [33] [34] Estos acuerdos y convenciones representaron intentos de mejorar el Tratado del Espacio Ultraterrestre inicial a medida que la exploración espacial siguió creciendo en importancia a lo largo del siglo XX. [26]

Actitudes

Países y principales instituciones internacionales

Tanto los organismos estatales como los espaciales están trabajando para mejorar las leyes y regulaciones que facilitan la sostenibilidad a largo plazo del espacio. Por ejemplo, el Código de Conducta Europeo para la Reducción de Residuos Espaciales firmado por Francia, el Reino Unido y otros países en 2016. [17] China, Brasil, México y otros tienen antecedentes legales y medidas metodológicas en el marco de la sostenibilidad espacial a largo plazo. [35] [36] [37] Sin embargo, el principal problema es que hasta que se acuerde el concepto de sostenibilidad espacial entre los países, los esfuerzos interregionales no están funcionando bien. [17]

En la actualidad, la Comisión sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos (COPUOS) alienta a los Estados a incorporar las directrices de mitigación de desechos espaciales elaboradas por organismos como la Coordinación Interinstitucional de Desechos Espaciales (IADC) en su legislación nacional, regulando así la conducta de los Estados. [38] Algunos países han respondido positivamente a esto, como Suiza, los Países Bajos y España. Sin embargo, todavía hay algunos países que no consideran enfoques de gestión de desechos en su legislación nacional, como Japón y Australia. [17] Muchos delegados en la reunión de la COPUOS expresaron sus razones para hacerlo, argumentando que la gestión de desechos espaciales está estrechamente vinculada a la tecnología y la financiación. La tecnología es dinámica y evoluciona constantemente. Por lo tanto, la incorporación de directrices de gobernanza de desechos en la legislación nacional no es una prioridad inmediata en este momento. [39]

Actitudes científicas

Un estudio expuso los fundamentos de una gobernanza que regule la actual externalización libre de los costes y riesgos reales , tratando el espacio orbital alrededor de la Tierra como un "ecosistema adicional" o una "parte común del entorno humano" que debería estar sujeto a las mismas preocupaciones y regulaciones que los océanos en la Tierra . Si bien los científicos pueden no tener los medios para crear y aplicar leyes globales por sí mismos, el estudio concluyó en 2022 que se necesitan "nuevas políticas, normas y regulaciones a nivel nacional e internacional". [40] [41]

Mitigación

Los esfuerzos de mitigación de la sostenibilidad incluyen, entre otros, especificaciones de diseño, cambio de políticas, eliminación de desechos espaciales y restauración de tecnologías semifuncionales en órbita. [17] [42] [13] [43] Los esfuerzos comienzan por regular los desechos liberados durante las operaciones normales y las rupturas posteriores a la misión [6]. Debido a la mayor conciencia de las colisiones de alta velocidad y los desechos orbitales en las décadas anteriores, las misiones han adaptado las especificaciones de diseño para tener en cuenta estos riesgos. [18] Por ejemplo, el programa RADARSAT implementó 17 kilogramos de blindaje en sus naves espaciales, lo que aumentó la tasa de éxito prevista del programa del 50% al 87%. [18] Otro esfuerzo de mitigación es restaurar los satélites semifuncionales, lo que permite que una nave espacial clasificada como "escombros" sea "funcional". [11] La mitigación de desechos espaciales se centra en limitar la liberación de desechos durante las operaciones normales, las colisiones y la destrucción intencional. [17] La ​​mitigación también incluye la reducción de la posibilidad de rupturas posteriores a la misión debido a la energía almacenada y/o las fases de operaciones, así como abordar el procedimiento para la eliminación de naves espaciales al final de la misión. [17]

Clasificación de sostenibilidad espacial

Un ejemplo que lidera las medidas regulatorias de sostenibilidad es la Calificación de Sostenibilidad Espacial (SSR), que es un instigador para que los competidores de la industria incorporen la sostenibilidad en el diseño de naves espaciales. [13] La Calificación de Sostenibilidad Espacial fue conceptualizada por primera vez en el Consejo Global del Futuro sobre Tecnologías Espaciales del Foro Económico Mundial diseñado por consorcios internacionales y transdisciplinarios. [13] Las cuatro organizaciones líderes son la Agencia Espacial Europea , el Instituto Tecnológico de Massachusetts , la Universidad de Texas en Austin y BryceTech con el objetivo de definir los aspectos técnicos y programáticos de la SSR. [42] La SSR representa un enfoque innovador para combatir los desechos orbitales al incentivar a la industria a priorizar operaciones sostenibles y responsables. [13] Esta respuesta implica la consideración del daño potencial al medio ambiente espacial y otras naves espaciales, todo ello manteniendo los objetivos de la misión y un servicio de alta calidad. [42] La calificación se inspira en otros estándares, como el liderazgo en energía y diseño ambiental (LEED) para el sector de la construcción. Varios de los factores enfatizados en la calificación fueron extraídos de consideraciones de diseño LEED como la incorporación de retroalimentación y comentarios públicos, o la promoción de la calificación para influir en las políticas, como los riesgos de fragmentación de la órbita, las capacidades de prevención de colisiones, la trazabilidad y la adopción de estándares internacionales. [13]

Seguimiento

El seguimiento es uno de los principales esfuerzos de los módulos de Calificación de Sostenibilidad Espacial. El módulo "Detectabilidad, Identificación y Seguimiento" (DIT) consiste en estandarizar la comparación de misiones satelitales para alentar a los operadores satelitales a mejorar el diseño de sus satélites y los enfoques operativos para que el observador detecte, identifique y rastree los satélites. [13] El seguimiento presenta desafíos cuando el observador busca monitorear y predecir el comportamiento de la nave espacial a lo largo del tiempo. [42] Si bien el observador puede conocer el nombre, el propietario y la ubicación instantánea del satélite, el operador controla el conocimiento completo de los parámetros orbitales. [42] El Conocimiento de la Situación Espacial (SSA) es una de las herramientas orientadas a resolver los desafíos que se presentan al rastrear satélites en órbita y desechos. [17] El SSA rastrea continuamente objetos utilizando radares terrestres y estaciones ópticas para que se puedan predecir las trayectorias orbitales de los desechos y las operaciones eviten colisiones. [17] Envía datos a 30 sistemas diferentes, como satélites, telescopios ópticos, sistemas de radar y supercomputadoras, para predecir el riesgo de colisión con días de antelación. [17] Otros esfuerzos para rastrear desechos orbitales los realiza la Red de Vigilancia Espacial de Estados Unidos (SSN). [18]

Eliminación

En el módulo "Servicios externos" del SSR, la calificación ofrece el compromiso de utilizar o demostrar el uso de servicios de eliminación al final de su vida útil. [13] Se ha descubierto que las medidas de mitigación de desechos espaciales son inadecuadas para estabilizar los entornos de desechos, con un cumplimiento actual real de aproximadamente el sesenta por ciento. [17] Además, una baja tasa de cumplimiento de aproximadamente el treinta por ciento de las 103 naves espaciales que llegaron al final de su vida útil entre 1997 y 2003 fueron desechadas en una órbita cementerio. [17] Dado que la política no se ha puesto al día para garantizar la longevidad de la LEO para las generaciones futuras, se están considerando acciones como la Eliminación Activa de Desechos (ADR) para estabilizar el futuro del entorno LEO. [17] Los conceptos de eliminación más famosos se basan en energía dirigida, intercambio de momento o electrodinámica, aumento de la resistencia aerodinámica, velas solares, unidades de propulsión auxiliares, superficies retardantes y captura en órbita. [17] Como ADR consiste en un método de eliminación externa para eliminar satélites obsoletos o fragmentos de naves espaciales. [14] Dado que los objetos de desechos de gran tamaño en órbita proporcionan una fuente potencial de decenas de miles de fragmentos en el futuro, los esfuerzos de ADR se centran en objetos con gran masa y grandes áreas transversales, en regiones densamente pobladas y a grandes altitudes; en este caso, los satélites y los cuerpos de cohetes retirados son una prioridad. [17] Otros avances prácticos hacia la eliminación de desechos espaciales incluyen misiones como RemoveDEBRIS y End-of-Life Service (ELS-d). [17]

Urgencia creciente

El crecimiento de todos los objetos rastreados en el espacio a lo largo del tiempo [41]

El reducido estado anterior de regulación y mitigación de los desechos espaciales [12] y las emisiones de combustible para cohetes [43] está agravando la estratosfera de la Tierra a través de colisiones y el agotamiento del ozono, lo que aumenta el riesgo para la salud de las naves espaciales durante su vida útil.

Inaccesibilidad a la LEO

Debido al aumento de los lanzamientos de satélites y la creciente cantidad de desechos orbitales en la LEO, [17] el riesgo de que la LEO se vuelva inaccesible con el tiempo (de acuerdo con el síndrome de Kessler) está aumentando en probabilidad. Las políticas de mitigación para la creación de desechos espaciales caen dentro de un área de códigos voluntarios por parte de los estados, aunque se ha discutido si el Artículo I del Tratado del Espacio Exterior o el Artículo IX del Tratado del Espacio Exterior protegen el entorno espacial de daños deliberados, lo que aún no se ha confirmado. [12] En 2007, un satélite chino inactivo fue destruido deliberadamente por el gobierno chino como parte de su prueba de armas antisatélite (ASAT), esparciendo casi 2800 objetos de desechos espaciales de cinco centímetros o más en la LEO. [44] Un análisis concluyó que aproximadamente el ochenta por ciento de los desechos permanecerán en la LEO nueve años después de esta destrucción. [44] Además, la destrucción aumentó la probabilidad de colisión de tres satélites italianos que se lanzaron el mismo año que la destrucción del Fengyun-1C. [44] El aumento de colisiones osciló entre el diez y el sesenta por ciento. [44] Sin embargo, no hubo consecuencias legales contra el gobierno chino. [44]

Emisiones de combustible para cohetes

Cuando se lanzan cohetes al espacio, partes de su combustible entran en la estratosfera de la Tierra. Las emisiones de combustible para cohetes se componen de dióxido de carbono, agua, ácido clorhídrico , alúmina y partículas de hollín. Las emisiones más preocupantes del combustible para cohetes son las partículas de cloro y alúmina de los motores de cohetes sólidos (SRM) y el hollín de los motores alimentados con queroseno. Cuando el ácido clorhídrico del escape del motor se disocia, el cloro libre vaga libremente por la estratosfera. [45] La reacción química entre este cloro y la alúmina causa el agotamiento del ozono. Además, las partículas de hollín forman un paraguas negro sobre la estratosfera que puede hacer que la temperatura de la superficie de la Tierra baje y agote aún más la capa de ozono, una forma no intencionada de geoingeniería. [43] La naturaleza de la geoingeniería ha sido cuestionada como una forma de mitigar el calentamiento global y tiene la posibilidad de ser prohibida y responsabilizar a los cohetes por las partículas de hollín que distribuyen a la estratosfera. Están surgiendo nuevos tipos de motores y combustibles, principalmente el motor de oxígeno líquido (LOX) y el de monometilhidrazina, pero hay una investigación mínima sobre su impacto en el medio ambiente además de su emisión de compuestos de hidróxido y óxido de nitrógeno, dos moléculas que tienen un impacto significativo en la capa de ozono. [43] Actualmente, las emisiones de combustible para cohetes se han considerado insignificantes en lo que respecta a sus consecuencias para el medio ambiente de la Tierra y la LEO. [43] Sin embargo, las emisiones aumentarán en los próximos años, lo que hará que la contribución del combustible para cohetes al calentamiento global sea mucho más significativa.

Más allá de LEO

Los conceptos y las mentalidades de sostenibilidad espacial tienden a permanecer en la órbita terrestre baja (LEO). [46] Una razón que no se puede ignorar es que es más fácil discutir el problema en cuestión que especular sobre lo desconocido. [12] También hay ejemplos que demuestran que desde que el Apolo 17 completó su misión y se mantuvo en la órbita terrestre baja en 1972, las misiones espaciales tripuladas en la órbita terrestre baja han dejado de existir. [47] De esta manera, es una suposición razonable que la Luna más cercana podría ser el próximo objeto a explorar cuando la mirada no se limita a LEO. [12] Tanto la órbita lunar como la LEO son parte del entorno espacial. En el contexto de la presencia de desechos espaciales en LEO, es normal especular que la órbita lunar también posee la molestia de los desechos. Se tomarían medidas de desechos espaciales similares a las de LEO relacionadas con la sostenibilidad espacial. [12]

No solo la Luna ha sido objeto de estudio, sino que también se han tenido en cuenta otros cuerpos. Elon Musk , el director ejecutivo de SpaceX , explicó en el Congreso Astronáutico Internacional de 2016 el ambicioso objetivo de explorar Marte en el siglo XXII. [48] Pero quedan cuestiones complicadas, como los aspectos técnicos para lograr vuelos espaciales de larga distancia y las reglas y aspectos legales asociados con la tecnología, todos los cuales deben ser considerados. [12]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Sostenibilidad espacial | Mundo seguro". swfound.org . Consultado el 17 de marzo de 2021 .
  2. ^ Flamm, Patrick; Lambach, Daniel; Schaefer-Rolffs, Urs; Stolle, Claudia; Braun, Vitali (6 de junio de 2024). "¿Sostenibilidad espacial a través de la contaminación atmosférica? Desorbitamiento, ceguera atmosférica e injusticia ambiental planetaria". The Anthropocene Review . Publicaciones SAGE. doi : 10.1177/20530196241255088 . ISSN  2053-0196.
  3. ^ "Sostenibilidad espacial: una guía práctica" (PDF) . Secure World Foundation : 4. 2018.
  4. ^ "Sostenibilidad a largo plazo de las actividades en el espacio ultraterrestre". www.unoosa.org . Consultado el 17 de marzo de 2021 .
  5. ^ Johnson, Kaitlyn (2020). "Sostenibilidad espacial y mitigación de desechos". Centro de Estudios Estratégicos e Internacionales (CSIS) : 15 – vía JSTOR.
  6. ^ "ESA y UNOOSA ilustran el problema de los desechos espaciales". www.esa.int . Consultado el 17 de marzo de 2021 .
  7. ^ abcdefgh Williamson, Ray A. (1 de agosto de 2012). "Garantizar la sostenibilidad de las actividades espaciales". Política espacial . Punto destacado: Garantizar la sostenibilidad de las actividades espaciales. 28 (3): 154–160. Bibcode :2012SpPol..28..154W. doi :10.1016/j.spacepol.2012.06.010. ISSN  0265-9646.
  8. ^ "Estamos lanzando más que nunca". www.esa.int . Consultado el 17 de marzo de 2021 .
  9. ^ Leman, Jennifer (9 de marzo de 2021). «La basura espacial supone una grave amenaza para 3.300 satélites en funcionamiento». Popular Mechanics . Consultado el 17 de marzo de 2021 .
  10. ^ Undseth, Marit; Jolly, Claire; Olivari, Mattia (8 de abril de 2020). «Sostenibilidad espacial: la economía de los desechos espaciales en perspectiva». Documentos de política científica, tecnológica e industrial de la OCDE : 25–26. doi : 10.1787/a339de43-en .
  11. ^ abcd Popova, Rada; Schaus, Volker (junio de 2018). "El marco legal para la remediación de desechos espaciales como herramienta para la sostenibilidad en el espacio ultraterrestre". Aerospace . 5 (2): 55. Bibcode :2018Aeros...5...55P. doi : 10.3390/aerospace5020055 .
  12. ^ abcdefghijklmnop Newman, Christopher J.; Williamson, Mark (1 de noviembre de 2018). "Sostenibilidad espacial: replanteando el debate". Política espacial . 46 : 30–37. Bibcode :2018SpPol..46...30N. doi :10.1016/j.spacepol.2018.03.001. ISSN  0265-9646. S2CID  158678917.
  13. ^ abcdefgh Rathnasabapathy, Minoo et al. "Calificación de la sostenibilidad espacial: diseño de un indicador compuesto para incentivar a los operadores de satélites a perseguir la sostenibilidad a largo plazo del entorno espacial". Actas del Congreso Astronáutico Internacional (enero de 2020): 60517. © 2020 Stefan A. Kaiser
  14. ^ ab May, Christopher (enero de 2021). "Desencadenantes y efectos de un mercado activo de eliminación de escombros" (PDF) . Aerospace.org . Consultado el 3 de noviembre de 2021 .
  15. ^ ab Gallagher, Nancy (3 de diciembre de 2010). "Gobernanza espacial y cooperación internacional". Astropolítica . 8 (2–3): 256–279. Bibcode :2010AstPo...8..256G. doi :10.1080/14777622.2010.524131. hdl : 1903/15657 . ISSN  1477-7622. S2CID  153652542.
  16. ^ ab Aganaba-Jeanty, Timiebi (2016-01-02). "Sostenibilidad espacial y libertad del espacio exterior". Astropolítica . 14 (1): 1–19. Bibcode :2016AstPo..14....1A. doi :10.1080/14777622.2016.1148463. ISSN  1477-7622. S2CID  147528534.
  17. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad ae af ag Murtaza, Abid; Pirzada, Syed Jahanzeb Hussain; Xu, Tongge; Jianwei, Liu (2020). "Amenaza de desechos orbitales para la sostenibilidad espacial y el camino a seguir (artículo de revisión)". Acceso IEEE . 8 : 61000–61019. Código Bib : 2020IEEEA...861000M. doi : 10.1109/ACCESS.2020.2979505 . ISSN  2169-3536. S2CID  215738256.
  18. ^ abcdefghij James Richard Wertz; David F. Everett; Jeffery John Puschell, eds. (2011). Ingeniería de misiones espaciales: el nuevo SMAD . Hawthorne, CA: Microcosm Press. ISBN 978-1-881883-16-6.OCLC 747731146  .
  19. ^ Sanchez, Antonio Harrison; Soares, Tiago; Wolahan, Andrew (2017). "Aspectos de confiabilidad de los satélites de megaconstelaciones y su impacto en el entorno de desechos espaciales". Simposio anual de confiabilidad y mantenibilidad (RAMS) de 2017. IEEE. págs. 1–5. doi :10.1109/ram.2017.7889671. ISBN . 978-1-5090-5284-4. Número de identificación del sujeto  21282765.
  20. ^ ab Los satélites quemados están contaminando la atmósfera , Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS), 23 de julio de 2024, doi :10.1126/science.zub5l4y
  21. ^ Schulz, Leonard; Glassmeier, Karl-Heinz (2021). "Sobre la inyección antropogénica y natural de materia en la atmósfera de la Tierra". Avances en la investigación espacial . 67 (3). Elsevier BV: 1002–1025. arXiv : 2008.13032 . Código Bibliográfico :2021AdSpR..67.1002S. doi : 10.1016/j.asr.2020.10.036 . ISSN  0273-1177.
  22. ^ ab Miraux, Loïs; Wilson, Andrew Ross; Dominguez Calabuig, Guillermo J. (2022). "Sostenibilidad ambiental de las futuras actividades espaciales propuestas". Acta Astronautica . 200 . Elsevier BV: 329–346. Bibcode :2022AcAau.200..329M. doi : 10.1016/j.actaastro.2022.07.034 . ISSN  0094-5765.
  23. ^ abcd Flamm, Patrick; Lambach, Daniel; Schaefer-Rolffs, Urs; Stolle, Claudia; Braun, Vitali (6 de junio de 2024). "¿Sostenibilidad espacial a través de la contaminación atmosférica? Desorbitamiento, ceguera atmosférica e injusticia ambiental planetaria". The Anthropocene Review . Publicaciones SAGE. doi : 10.1177/20530196241255088 . ISSN  2053-0196.
  24. ^ "The Space Review: Abordar los desafíos de los desechos espaciales, parte 2: responsabilidad". www.thespacereview.com . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
  25. ^ abcdefg Naciones Unidas. «Tratado sobre los principios que deben regir las actividades de los Estados en la exploración y utilización del espacio ultraterrestre, incluso la Luna y otros cuerpos celestes». Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre .
  26. ^ abcdef Academia Nacional de Ciencias (2018). «Informe de la NAS_Desarrollo de la política de protección planetaria_2018» (PDF) . Academia Nacional de Ciencias . Consultado el 1 de noviembre de 2021 .
  27. ^ "El Tratado del Espacio Ultraterrestre". www.unoosa.org . Consultado el 3 de noviembre de 2021 .
  28. ^ ab Cheney, Thomas; Newman, Christopher; Olsson-Francis, Karen; Steele, Scott; Pearson, Victoria; Lee, Simon (2020). "Protección planetaria en la nueva era espacial: ciencia y gobernanza". Fronteras en astronomía y ciencias espaciales . 7 : 90. Bibcode :2020FrASS...7...90C. doi : 10.3389/fspas.2020.589817 . ISSN  2296-987X.
  29. ^ "Comité de Investigaciones Espaciales (COSPAR) » Declaración de principios del COSPAR". cosparhq.cnes.fr . Consultado el 2021-11-03 .
  30. ^ abc Kminek, G.; Conley, C.; Hipkin, V.; Yano, H. (diciembre de 2017). «Política de Protección Planetaria de COSPAR» (PDF) . Sede de COSPAR . Consultado el 3 de noviembre de 2021 .
  31. ^ Naciones Unidas. «Acuerdo sobre el salvamento de astronautas y la devolución de objetos lanzados al espacio ultraterrestre». Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre . Consultado el 1 de noviembre de 2021 .
  32. ^ Naciones Unidas (enero de 2021). «Convenio sobre la responsabilidad internacional por daños causados ​​por objetos espaciales». Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre . Consultado el 1 de noviembre de 2021 .
  33. ^ Naciones Unidas (enero de 2021). «Convenio sobre el registro de objetos lanzados al espacio ultraterrestre». Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre . Consultado el 1 de noviembre de 2021 .
  34. ^ Naciones Unidas (enero de 2021). «Acuerdo que debe regir las actividades de los Estados en la Luna y otros cuerpos celestes». Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre . Consultado el 1 de noviembre de 2021 .
  35. ^ Du, Rong (noviembre de 2017). "El enfoque de China sobre la sostenibilidad espacial: análisis legal y de políticas". Space Policy . 42 : 8–16. Bibcode :2017SpPol..42....8D. doi :10.1016/j.spacepol.2017.10.005. ISSN  0265-9646.
  36. ^ López, Laura Delgado (agosto de 2016). "Enfoques de sostenibilidad espacial de naciones espaciales emergentes: Brasil, Colombia y México". Space Policy . 37 : 24–29. Bibcode :2016SpPol..37...24L. doi :10.1016/j.spacepol.2015.12.004. ISSN  0265-9646.
  37. ^ Dennerley, Joel A. (febrero de 2016). "Naciones espaciales emergentes y el desarrollo de regímenes regulatorios internacionales". Space Policy . 35 : 27–32. Bibcode :2016SpPol..35...27D. doi :10.1016/j.spacepol.2016.02.003. ISSN  0265-9646.
  38. ^ "Documentos y resoluciones". www.unoosa.org . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
  39. ^ "Declaración en la apertura del 58º período de sesiones del Subcomité Jurídico de la COPUOS de la ONU, Viena, 1-12 de abril de 2019". wien-io.diplo.de – Auswärtiges Amt . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
  40. ^ "El espacio orbital alrededor de la Tierra debe protegerse en medio del aumento de satélites, dicen los científicos". The Guardian . 22 de abril de 2022 . Consultado el 13 de mayo de 2022 .
  41. ^ ab Lawrence, Andy; Rawls, Meredith L.; Jah, Moriba; Boley, Aaron; Di Vruno, Federico; Garrington, Simon; Kramer, Michael; Lawler, Samantha; Lowenthal, James; McDowell, Jonathan; McCaughrean, Mark (abril de 2022). "El caso del ambientalismo espacial". Nature Astronomy . 6 (4): 428–435. arXiv : 2204.10025 . Código Bibliográfico :2022NatAs...6..428L. doi :10.1038/s41550-022-01655-6. ISSN  2397-3366. S2CID  248300127.
  42. ^ abcde Francesca Letizia; Stijin Lemmens; et al. (2020). Contribución de los datos de la SSA a la definición de una calificación de sostenibilidad espacial (PDF) . Conferencia sobre tecnologías avanzadas de vigilancia óptica y espacial de Maui (AMOS).
  43. ^ abcde Ross, Martin; Vedda, James (mayo de 2018). "La política y la ciencia de las emisiones de los cohetes" (PDF) . The Aerospace Corporation . Consultado el 3 de noviembre de 2021 .
  44. ^ ABCDE Pardini, C.; Anselmo, L. (1 de septiembre de 2009). "Evaluación de las consecuencias de la ruptura del Fengyun-1C en la órbita terrestre baja". Avances en la investigación espacial . 44 (5): 545–557. Código Bib : 2009AdSpR..44..545P. doi :10.1016/j.asr.2009.04.014. ISSN  0273-1177.
  45. ^ Whitten, RC; Borucki, WJ; Poppoff, IG; Turco, RP (1975-03-01). "Evaluación preliminar del impacto potencial de los motores de cohetes de combustible sólido en la estratosfera". Revista de ciencias atmosféricas . 32 (3): 613–619. Bibcode :1975JAtS...32..613W. doi : 10.1175/1520-0469(1975)032<0613:PAOTPI>2.0.CO;2 . ISSN  0022-4928.
  46. ^ "Musk presenta una versión revisada del sistema de lanzamiento interplanetario gigante". SpaceNews . 2017-09-29 . Consultado el 2022-03-16 .
  47. ^ "The Space Review: Volviendo a la secuencia histórica de apertura de nuestras fronteras espaciales". www.thespacereview.com . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
  48. ^ Chang, Kenneth (27 de septiembre de 2016). «El plan de Elon Musk: llevar humanos a Marte y más allá». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Consultado el 16 de marzo de 2022 .
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sostenibilidad_espacial&oldid=1251639831"