Como ocurre en la mayoría de las industrias de alta tecnología, el mercado de satélites ha tenido que enfrentarse a numerosos obstáculos operativos, a medida que las ambiciones tecnológicas chocaban con la realidad.

La acumulación de escombros, la radiación cósmica, las tormentas geomagnéticas, y las vulnerabilidades cibernéticas y ASAT mantienen en vela a las mentes más lúcidas por las noches, y la contaminación atmosférica causada por la desorbitación destructiva resulta igual de preocupante.

A medida que se acelera el ritmo de inserción de satélites y se generalizan las órbitas más bajas y de vida más corta, las preguntas sobre qué hacer con los modelos abandonados en órbita se han vuelto más urgentes.

Aunque en los últimos años se ha empezado a tomar más en serio el problema de los desechos espaciales, los científicos han descubierto que la desorbitación destructiva —el método estándar para eliminar los satélites modernos de órbita terrestre baja (LEO)— está causando un daño significativo a la atmósfera de nuestro planeta.

En una entrevista reciente con DCD, David Balson, director de estrategia de la empresa de seguimiento satelital Lumi Space, quiso poner el foco en soluciones rentables para el problema de los desechos, especialmente aquellas basadas en tecnología láser.

“Hay millones de fragmentos de escombros pequeños cuya eliminación robótica nunca será rentable. La única solución viable es la transferencia de momento láser (LMT) terrestre, que permite barrer el espacio LEO y capturar tanto escombros rastreables como no rastreables”, explica. “Mediante el uso de láseres de alta intensidad —que combinan potencia fotónica y ablación láser— se excitan partículas de los objetos orbitales para generar delta-V adicional, ralentizándolos y provocando que salgan de su órbita”.

Cuando se le preguntó por la creciente preocupación en torno a la contaminación provocada por la reentrada destructiva, Balson repitió el argumento habitual sobre la supuesta huella ambiental relativamente baja de la industria espacial, especialmente en comparación con grandes emisores como la aviación comercial o el transporte marítimo global.

Un argumento que no comparte Matthieu Derrey, gerente de sostenibilidad de productos espaciales en Airbus. Durante su intervención en la Semana del Espacio de París del año pasado, Derrey afirmó que aún no se comprende del todo el impacto ambiental de la industria espacial. “Un solo satélite geoestacionario puede generar cientos de miles de toneladas de carbono a lo largo de su vida útil”, declaró.

“En Airbus queremos identificar los problemas de sostenibilidad lo antes posible y formar parte de la solución, para poder actuar mejor y no quedarnos fuera de los mercados de tecnología verde”, dijo a los asistentes.

Entendiendo el problema del burn-up

Diversos metales, productos químicos y materiales que componen los satélites pueden tener un efecto adverso sobre la atmósfera superior, que, según están descubriendo los científicos, se está llenando poco a poco de partículas creadas por el ser humano.

“Las partículas de óxido de aluminio —generadas en abundancia durante la combustión de los satélites— pueden ofrecer superficies donde se produzcan reacciones químicas heterogéneas, capaces de activar compuestos de cloro y liberar átomos de cloro activo que catalizan la descomposición del ozono”, explica a DCD la profesora Chiara Manfletti, directora ejecutiva de la empresa de rastreo satelital Neuraspace y exdirectora de la Agencia Espacial Portuguesa. “Seamos claros: la principal fuente de cloro en la atmósfera proviene de actividades humanas. Los niveles de cloro estratosférico han disminuido aproximadamente un 15 % desde su pico a finales de los años noventa, pero no se espera que la capa de ozono se recupere por completo hasta mediados o finales del siglo XXI, siempre que se mantenga el cumplimiento normativo”.

Balson, de Lumi Space, recuerda que la desorbitación exitosa de un satélite, ya sea controlada o no, dista mucho de ser habitual y solo se produce unas pocas docenas de veces al año.

“Esto requiere más investigación”, afirma. “Aún no sabemos qué daños podría sufrir la atmósfera superior si miles de satélites —como los que forman las megaconstelaciones Starlink y Kuiper— se someten a una reentrada destructiva”.

Los científicos coinciden en que es imprescindible seguir investigando, aunque algunos creen que ya sabemos lo suficiente como para empezar a actuar con responsabilidad desde ahora.

“Es cierto que aún no comprendemos del todo los subproductos químicos generados durante el reingreso atmosférico ni sus efectos ambientales”, indica el Dr. Minkwan Kim, profesor asociado de astronáutica en la Universidad de Southampton. “Sin embargo, estudios científicos recientes muestran que aproximadamente el 10 % de las partículas de aerosol estratosférico ya contienen aluminio y otros metales derivados de la ablación de satélites y etapas de cohetes. Con la expansión de las megaconstelaciones y el aumento del tráfico de lanzamientos, se prevé que la presencia de estos metales en la estratosfera aumente”.

Esta amenaza se agrava por la persistencia de la contaminación. Las partículas que se generan en la atmósfera superior no caen de forma natural, sino que permanecen en suspensión, representando un riesgo constante para la capa de ozono.

“Actualmente no existe ninguna tecnología capaz de remediar la contaminación por óxidos metálicos en la atmósfera superior”, advierte el Dr. Kim.

¿Un llamado a un mejor seguimiento?

Mucho antes de que surgiera la preocupación por la contaminación atmosférica, ya se había reconocido la necesidad de vigilar exhaustivamente el entorno orbital. En una era de desechos crecientes, maniobras complejas de vehículos de transferencia orbital (OTV) y satélites espía, esta demanda no ha hecho más que intensificarse.

“Los operadores están saturados de alertas de colisión; hay cientos cada día”, señala Balson. “Parte del problema de los escombros es, en realidad, un problema de seguimiento. Si lo resolvemos, podremos usar las órbitas de forma más segura y eficiente”.

La profesora Manfletti, al frente de un equipo de expertos en inteligencia artificial que modela los múltiples riesgos del entorno orbital en Neuraspace, subraya la importancia de disponer de modelos precisos y fiables de lo que ocurre en el espacio.

“Contar con un conjunto de datos completo, preciso y de alta fidelidad sobre el entorno orbital es esencial”, afirma. “Es fundamental para evitar colisiones desde el lanzamiento hasta el final de la vida útil de los satélites, así como para su eliminación y la gestión de flotas. El conocimiento del entorno espacial, la gestión del tráfico y, en general, la conciencia del dominio espacial, son capacidades sin las cuales no puede existir una economía espacial viable”.

Soluciones a corto plazo

Mientras prosigue el debate sobre los riesgos de la contaminación, comienza a consolidarse un consenso científico en torno a soluciones de sentido común y viables desde el punto de vista económico.

“Los satélites sin aluminio son posibles”, afirma la profesora Manfletti. “Podemos exigir que todas las naves espaciales cuenten con sistemas de propulsión [para alargar su vida útil mediante reposicionamiento]. También podríamos implementar medidas de infraestructura preventiva, como remolcadores espaciales (OTV), o diseñar arquitecturas satelitales modulares, con piezas reemplazables y mínimos residuos”.

El Dr. Kim coincide en la necesidad de reducir el uso de aluminio, aunque reconoce que eliminarlo por completo no es viable.

En busca de nuevos materiales, la Universidad de Kioto demostró en 2024 el Lignosat, el primer satélite del mundo fabricado con madera de magnolia.

“Nos preocupa que todos los satélites que reingresan a la atmósfera terrestre se quemen y generen diminutas partículas de alúmina que flotarán en la atmósfera superior durante muchos años”, afirmó Takao Doi, astronauta japonés y profesor de la Universidad de Kioto, además de la primera persona en lanzar un bumerán en el espacio, cuando se presentó el proyecto en 2020.

Un portavoz de la universidad, el año pasado, citó predicciones que estiman que hasta el 50 % de las partículas de aerosol presentes en la estratosfera podrían proceder del reingreso de cohetes y satélites.

“La transición a satélites de madera podría reducir significativamente la tasa de contaminación por aerosoles estratosféricos”, propusieron.

El Dr. Kim aclara que, si bien es un paso en la dirección correcta, Lignosat aún depende del aluminio en sus estructuras clave.

La necrópolis lunar

A pesar de los evidentes peligros del reingreso destructivo, los desechos siguen representando un problema existencial por sí mismos. Con o sin misiones de control, todo objeto en órbita acaba, tarde o temprano, cayendo de vuelta a la Tierra.

El año pasado, Adam Mitchell, ingeniero de materiales de la Agencia Espacial Europea, afirmó que, con el tiempo, deberíamos reducir al máximo las desorbitaciones. “La economía circular espacial es fundamental, y esa debería ser la estrategia a largo plazo: reabastecimiento de combustible, reparación, reciclaje, fabricación espacial y relanzamiento desde el espacio”, señaló.

Aunque esencial a largo plazo, una economía circular en el espacio exigirá innumerables avances tecnológicos, como estaciones orbitales avanzadas, automatización en el espacio y sistemas inteligentes.

Mientras tanto, se ha aplazado la mitigación de desechos mediante su traslado a órbitas cementerio, situadas por encima del cinturón geoestacionario. Si bien el Dr. Kim respalda firmemente poner fin a la desorbitación destructiva, advierte del coste que supone recurrir a esas órbitas en el caso de satélites LEO, que constituyen la mayoría.

“Almacenar satélites en órbitas cementerio es costoso y poco práctico para nanosatélites y pequeños satélites, ya que requiere una gran cantidad de combustible”, afirma.

Durante su etapa como asesora principal en la Agencia Espacial Europea, la profesora Manfletti propuso una alternativa audaz:

“Desviar hardware no funcional o en declive hacia la Luna para su uso futuro como materia prima podría ser viable”, explica, aunque reconoce las dudas en torno a su viabilidad actual. “El gran obstáculo ahora mismo es el coste, pero eso cambiará. Algunos lo verán como una carga adicional; otros como una oportunidad para nuevos mercados”.

A medida que operadores y magnates de la órbita terrestre baja minimizan el problema, la idea de una “necrópolis lunar” de satélites como banco de recursos para la economía espacial futura suena aún demasiado tecnocrática para nuestro tiempo.

¿Es la sostenibilidad orbital un problema medioambiental?

Pese a los obstáculos ideológicos que ralentizan el avance de la industria verde y sostenible, la financiación ESG y la cultura empresarial responsable han resistido, llevando a algunos actores del sector espacial a separar la sostenibilidad orbital de su ámbito de acción.

“En el espacio no hay arrecifes de coral que preservar”, afirma Balson. “La lógica política no es la misma. La clave en el espacio es desbloquear aplicaciones futuras a partir de los desechos, algo que no es posible en entornos ya contaminados. Tal vez deberíamos evitar usar un lenguaje diseñado para el medio ambiente terrestre. Nuestras órbitas son una parte esencial del planeta, con sus propias preocupaciones, más apropiadas para filósofos y políticos que para la industria”.

En la Conferencia de Seguridad Espacial organizada por Chatham House, Kai-Uwe Schrogl, asesor especial para asuntos políticos de la ESA y veterano del sector, reflexionó sobre la evolución del discurso:

“A principios de los años 90, los diplomáticos preferían no considerar los escombros como un problema medioambiental, sino como uno técnico”, explicó a los asistentes. “No querían verse obligados a actuar a través de mecanismos políticos. Pero eso cambió, hasta el punto de que hoy se plantea incluso clasificar ciertos abusos relacionados con los escombros como ecocidio, para subrayar la gravedad del daño”.

Como muchos en la conferencia, Schrogl reconoció que esta tendencia puede estar revirtiéndose, en parte por el clima político actual.

“La industria espacial tiende a ser muy conservadora, sobre todo por los costes financieros, especialmente en grandes empresas como Boeing y Airbus”, señala el Dr. Kim. “Pero abandonar las iniciativas ecológicas no es la solución”.

La profesora Manfletti coincide: una economía austera sin viabilidad ambiental no tiene futuro. Y viceversa.

A la vista del debate y las deliberaciones que han dominado el sector en los últimos años, todo apunta a que la conversación sobre la contaminación por reingreso de satélites será larga, cíclica y plagada de obstáculos de conocimiento, reforzados por persistentes vientos políticos.

El Dr. Kim no se hace ilusiones respecto a la urgencia del problema:

“No podemos permitirnos el lujo de perder el tiempo con esto”, concluye. “Hay que actuar ya, antes de que sea demasiado tarde. El primer paso es desarrollar modelos científicos sólidos para rastrear y evaluar el impacto ambiental de la ablación de satélites, y así sentar las bases de estrategias de mitigación eficaces. Es fundamental establecer un estándar o protocolo global para medir las emisiones de óxidos metálicos producidas por los satélites en reentrada. Además, se podrían ofrecer incentivos a las empresas que desarrollen métodos de eliminación de satélites con bajas emisiones, impulsando así una industria más sostenible”.

_{Este reportaje ha sido traducido al español por Gabriel Carrillo M-Feduchi}