Por qué la luna necesita un sistema de control de tráfico espacial
“Magnífica desolación”.
Esas fueron las palabras que usó Buzz Aldrin para describir el vasto vacío del paisaje lunar antes de pisar su superficie por primera vez en julio de 1969. Pero, ¿y si la luna, o mejor dicho, su órbita, no estuviera tan desolada después? ¿todos? ¿Qué pasaría si fuera más parecido, digamos, al tráfico embotellado de un viaje diario a Los Ángeles en hora punta? ¿Y si en efecto?
Dado que un total de 12 personas han caminado sobre la superficie de la luna en la historia humana, eso puede parecer una gran hipótesis. Sin embargo, también es una idea preocupante que los investigadores de la Universidad de Arizona, una universidad que ayudó a mapear la superficie de la luna para la famosa misión Apolo 11 de Aldrin, actualmente estén pensando mucho.
Su plan, para el cual la universidad recibió recientemente $ 7,5 millones en fondos de la Dirección de Vehículos Espaciales del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, requiere lo que es, en esencia, el primer sistema de control de tráfico aéreo lunar del mundo. Con la intención de controlar el tráfico espacial en la región cislunar actualmente no rastreada entre nuestro planeta y la luna, ayudará a evitar atascos de tráfico lunar y, tal vez, incluso colisiones mortales.
Y llegará antes de lo que piensas a una misión lunar cerca de ti.
Como un lote de autos desechados en el espacio
Fue el científico de la NASA Don Kessler quien, en 1978, señaló por primera vez el peligro que representa la altísima densidad de objetos que circulan en la órbita terrestre baja y la forma en que estos podrían desencadenar una reacción en cadena en cascada de posibles colisiones. (Mira el comienzo de la película Gravity de 2013 para ver cuán devastador podría ser esto).
Hoy en día, se rastrean alrededor de 23 000 piezas de basura espacial mientras giran alrededor de la Tierra a velocidades de alrededor de 17 500 millas por hora. De estos, solo 3.500 son cargas útiles activas, mientras que el resto, desde protuberancias de satélites muertas hasta piezas de cohetes desechadas, son desechos inactivos, pero aún potencialmente peligrosos.
“Imaginemos que, desde la invención del automóvil, tomas el automóvil de la fábrica y le pones gasolina, luego [lo conduces hasta que se queda sin gasolina], lo dejas caer y tomas un auto nuevo”, Vishnu Reddy , profesor asociado en el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, dijo a Digital Trends. “Eso es lo que hemos estado haciendo en el espacio. Cada vez que una nave espacial se queda sin combustible, y podría ser una nave espacial que funciona perfectamente, la sueltas y lanzas una nueva carga útil. [Con el tiempo] las cosas se acumulan”.
El problema, dijo, es de visibilidad: tanto literal como figurativo. “El espacio es una especie de problema intratable”, explicó Reddy. “No es como una catástrofe ambiental, ¿verdad? Sabes, hay un derrame de petróleo, ves a los pelícanos cubiertos de petróleo, eso desencadena una reacción visceral. Muestras un punto en el cielo a cualquiera y a la mayoría de la gente no le importa. Es como, ¿por qué debería importarme? Hasta que el teléfono celular deja de funcionar o el GPS deja de funcionar o el fútbol deja de reproducirse en el televisor. Ahí es cuando la gente reacciona”.
Escombros que contaminan la órbita lunar
Si bien la basura espacial en órbita terrestre ha recibido un poco de atención , el problema de la basura espacial lunar está en gran parte descubierto. Eso es porque, al menos por ahora, esto no es un problema.
Según la propia admisión de Reddy, el canal de la órbita lunar todavía está relativamente despejado. En comparación con los miles de objetos catalogados que orbitan la Tierra, solo hay unas pocas docenas de cargas útiles que orbitan la Luna. Del pequeño puñado de satélites en órbita lunar, los únicos notables (posiblemente los únicos en su totalidad) incluyen el Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA, dos naves espaciales Artemis (P1 y P2) y el Chang'e 5-T1 de China. Eso es menos congestión importante que el equivalente a detectar otro automóvil durante un viaje de varias horas a través de la zona rural de Wyoming.
Pero el hecho de que hoy sea Wyoming no significa que mañana no sea la autopista de Los Ángeles. O, para evitar exageraciones, al menos un poco más concurrida de lo que está actualmente.
“Tuvimos la exploración inicial de la luna en la [década de 1960]”, dijo Reddy. “Luego hubo un período de tranquilidad en el medio, durante los últimos 50 años más o menos. Pero ahora hay un interés renovado en la exploración lunar. Durante los próximos ocho años, esperamos que hasta 50 cargas útiles vayan a la luna. Queremos evitar el tipo de situación que tenemos en la Tierra [que tiene lugar] alrededor de la luna, también en la órbita lunar”.
Esto también podría resultar perjudicial para los satélites y potencialmente peligroso para las misiones de vuelos espaciales, tanto con tripulación como sin ella.
La idea de adoptar un enfoque proactivo para el control del tráfico aéreo no es nueva, por supuesto. Es exactamente lo que sucedió con el control de tráfico aéreo terrestre tradicional. Los primeros intentos serios de desarrollar reglas para monitorear y controlar el tráfico aéreo surgieron en 1922, varios años después de la inauguración de la Convención Aérea Internacional de 1919. La primera persona que podía referirse oficialmente a sí misma como un controlador de tráfico aéreo profesional, Archie League de St. Louis, Missouri, comenzó a funcionar en 1929. Aunque los viajes aéreos estaban comenzando a despegar (juego de palabras semiintencionado) en ese momento, estaba en su infancia en comparación con lo que se convertiría. Con 173 000 pasajeros volando en los EE. UU. en 1929, en comparación con los 926 millones de pasajeros transportados en 2019, los cielos no estaban exactamente abarrotados. No obstante, se consideró que se necesitaba una solución, incluso si era probable que se basara en el crecimiento proyectado.
'Vengo del mundo del seguimiento de asteroides'
Como dice el refrán, el primer paso para resolver cualquier problema es reconocer que, para empezar, hay un problema. Sin embargo, cuando se trata de resolver un problema de esta complejidad, admitir el problema está lejos de ser el mayor obstáculo. Afortunadamente, al menos inicialmente, Reddy dijo que muchas de las tecnologías actuales utilizadas para rastrear objetos desde la Tierra pueden ser apropiadas para rastrear órbitas lunares.
Reddy y sus estudiantes en el Laboratorio Lunar y Planetario están usando sensores dedicados en las instalaciones de investigación Biosphere 2 de la universidad para caracterizar los objetos cislunares. Este conjunto de equipos incluye múltiples telescopios que están dedicados a la conciencia del dominio espacial, incluido uno que fue construido por un grupo de estudiantes de ingeniería de la Universidad de Arizona.
“Mucho de esto se puede hacer con [los telescopios ópticos terrestres] que ya tenemos para hacer cosas geoestacionarias”, dijo Reddy. "Es solo que son más débiles, por lo que tienes que exponer la imagen durante mucho tiempo y tomar una foto más profunda".
Su propia experiencia, señaló, es "principalmente en defensa planetaria". “Vengo del mundo del seguimiento de asteroides, por lo que muchas de las herramientas que estamos aplicando a este problema en particular se basan en herramientas y tecnologías de defensa planetaria”, explicó. “La comunidad de asteroides ha estado rastreando objetos realmente pequeños, lejos de la Tierra, durante décadas. Estamos aprovechando mucho el software y las técnicas [para este proyecto]”.
quiero ser modelo lunar
El objetivo final de este proyecto, y ya está más avanzado de lo que piensas, es construir un modelo que muestre con precisión cada objeto que orbita alrededor de la luna. Luego resaltará las posibles conjunciones (el elegante término espacial para choques) entre estos objetos y las cargas útiles activas. Reddy dijo que la herramienta se utilizará para el lanzamiento de Artemis 1 de este año, el debut del vehículo de lanzamiento súper pesado de la NASA, con el objetivo de enviar una nave espacial Orion sin tripulación en una órbita retrógrada de la luna.
Los investigadores también pondrán su modelo a disposición de empresas espaciales privadas. “Si un fabricante se acerca a nosotros y nos dice: 'Oye, estamos haciendo esta misión a la luna, ¿puedes verificar las conjunciones?' Sí, claro”, dijo Reddy. “Ese es un servicio que proporcionaremos. Queremos evitar la creación de escombros. Es más trabajo para nosotros rastrear muchas cosas. No es que seamos perezosos, pero si podemos evitarlo y mantener [la órbita lunar] limpia, eso es mejor para todos nosotros”.
Una buena pregunta es cuánto poder de ejecución tendría un sistema de control de tráfico espacial como este. Digamos, por el bien del argumento, que un satélite chino representa una posible amenaza existencial para un lanzamiento espacial estadounidense o, cuando este espacio aéreo se vuelve más poblado, dos naves corren el riesgo de una posible colisión. ¿Quién llega a ser el que reclama derecho de paso en un posible juego de gallina extraterrestre? Pregunta difícil. “No creo que tengamos ninguna capacidad de ejecución”, dijo Reddy. “Esto es más un ejercicio académico [en este momento]”.
Otro desafío futuro, aún por resolver, podría implicar el lanzamiento de misiones espaciales reales para desplegar activos orbitales adicionales que puedan ayudar a monitorear áreas no visibles desde la Tierra, como objetos ocultos detrás de la luna. (Quién sabe: esto podría incluso servir como prueba para iniciativas similares en otros planetas como Marte, lo que requeriría establecer una infraestructura completamente nueva debido a la dificultad de monitorearlos desde la Tierra. “Creo que ya estamos planeando hacer algo sobre la gestión del tráfico espacial alrededor de Marte”, dijo.)
Sin embargo, por ahora, el equipo estará feliz si esta prueba de concepto demuestra su valor como herramienta para apoyar nuestros continuos intereses espaciales y revivir la fascinación por la luna.
“Nuestro objetivo es madurar esto y demostrar que algo como esto se puede mantener y puede ser útil”, dijo Reddy. “Luego se lo pasaremos a las personas que tienen la responsabilidad real de mantener esto en marcha”.