Seguimiento de la reentrada incontrolada de desechos espaciales mediante estampidos sónicos

En un nuevo estudio, los investigadores presentan una forma novedosa de rastrear los desechos espaciales errantes a medida que caen a la Tierra casi en tiempo real. Su método utiliza sensores sísmicos terrestres. En los últimos años, el número de artefactos espaciales sin uso y otros desechos que vuelven a entrar en la atmósfera terrestre ha crecido exponencialmente. Estas reentradas incontroladas suponen un riesgo cada vez mayor para la vida humana, las infraestructuras y el medio ambiente. A medida que la órbita terrestre se va saturando y las reentradas se vuelven más frecuentes, lo que puede implicar la presencia de objetos espaciales que transportan materiales tóxicos, inflamables o radiactivos, se prevé que estos riesgos sean cada vez más preocupantes. Sin embargo, predecir el momento y la trayectoria de reentrada de un objeto es extremadamente difícil, y los sistemas de seguimiento óptico y por radar terrestres existentes tienen dificultades para monitorizar los desechos espaciales una vez que comienzan a desintegrarse en la atmósfera. Estas limitaciones complican la planificación de la respuesta y los esfuerzos de mitigación. Por lo tanto, se necesitan herramientas que puedan determinar rápidamente la trayectoria, el tamaño, la composición y los posibles lugares de impacto de los desechos espaciales que caen casi en tiempo real.

Para llenar este vacío, Benjamin Fernando y Constantinos Charalambous muestran un nuevo método que usa datos públicos de sensores sísmicos terrestres para detectar las ondas de choque, o estampidos sónicos, de los desechos que vuelven a entrar. Fernando y Charalambous probaron su enfoque utilizando la reentrada en abril de 2024 del gran y pesado módulo orbital Shenzhou-15, que había sido dejado en una órbita decadente que pasaba regularmente por encima de centros principales de población de seis continentes. Utilizando datos sísmicos de sensores situados en el sur de California y Nevada, los autores analizaron los estampidos sónicos de la reentrada de Shenzhou-15. (El punto de reentrada observado para Shenzhou-15 se encontraba finalmente a unos 8600 kilómetros de la estimación del sistema de seguimiento y predicción de impacto, que había señalado la reentrada en el océano Atlántico norte). Interpolando los tiempos de llegada de las ondas de choque más grandes en diferentes puntos de la región, Fernando y Charalambous pudieron estimar la trayectoria, la velocidad y la altitud de la nave espacial. Además, el patrón de los estampidos sónicos reveló que Shenzhou-15 no cayó en un solo evento explosivo, sino que probablemente se fragmentó progresivamente en piezas más pequeñas. Esta observación coincide con los informes de testigos presenciales y las imágenes de vídeo. Además de rastrear los desechos espaciales entrantes, los autores sostienen que este tipo de rastreo casi en tiempo real podría ayudar a determinar rápidamente la ubicación de los desechos en el suelo o la propagación de partículas peligrosas más pequeñas en la atmósfera, lo cual es crucial para la recuperación y la mitigación de la contaminación. «Se necesita más investigación para reducir el tiempo entre la (re)entrada de un objeto en la atmósfera y la determinación de su trayectoria», escribe Chris Carr en un artículo de Perspective relacionado. «No obstante, el método utilizado por Fernando y Charalambous permite identificar rápidamente las zonas de caída de desechos, lo que constituye una información clave, ya que se prevé que la órbita de la Tierra se llene cada vez más de satélites, lo que provocará una mayor afluencia de desechos espaciales».