ClearSpace-1: una misión europea para eliminar la basura espacial

Por Daniel Marín

La basura espacial es un tema que está de más actualidad que nunca gracias a las megaconstelaciones de satélites que se van a desplegar en los próximos años. Una de las agencias espaciales que más apoya a las iniciativas para vigilar y controlar la basura espacial es la ESA, que, paradójicamente, es una de las que menos contribuyen a este problema. En cualquier caso, la ESA planea lanzar en 2025 una misión pensada como prototipo de futuros «satélites limpiadores». Su nombre, ClearSpace-1. La misión está financiada mediante el nuevo programa SpaceSafety de la ESA y correrá a cargo de la empresa suiza ClearSpace. Esta empresa ha sido creada a partir de la experiencia de los investigadores de la EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) dedicados precisamente a estudiar el tema de la basura espacial.

Posible diseño de ClearSpace-1 agarrando el adaptador de la etapa VESPA del cohete Vega (ESA).

ClearSpace-1 será un pequeño satélite de menos de 400 kg que tendrá como objetivo retirar de la órbita el adaptador de la etapa superior VESPA que se usó en el segundo lanzamiento del cohete Vega europeo en 2013 con el satélite Proba-V. El adaptador, de unos 100 kg, obviamente ya no está activo y es un claro ejemplo de basura espacial. ClearSpace-1 se colocará en una órbita inicial de 500 kilómetros de altura para probar el funcionamiento del vehículo —no es casualidad que esta sea la altura de la mayoría de unidades de las futuras megaconstelaciones— y luego elevará su órbita para acercarse a VESPA (Vega Secondary Payload Adapter), situada en una órbita de 800 x 660 kilómetros. El satélite se acoplará con VESPA y usará sus motores para reducir la órbita de la misma, permitiendo que reentre en la atmósfera. En esta misión de prueba, ClearSpace-1 se destruirá junto con su «víctima», pero, lógicamente, esto no es muy práctico. Futuras misiones serán capaces de retirar de la órbita múltiples satélites durante su misión gracias al empleo de propulsión eléctrica.

Etapa VESPA de la misión VV02 de 2013 del cohete Vega. ClearSpace-1 recogerá el adaptador de carga útil, la parte superior de la etapa (ESA).

El diseño final de ClearSpace-1 no ha sido decidido todavía y no se espera que esté listo hasta el próximo marzo, de ahí que las imágenes del vehículo que aparecen en la página de la ESA sean especialmente oscuras a propósito. En todo caso, la misión usará tecnologías desarrolladas dentro del programa ADRIOS (Active Debris Removal/In-Orbit Servicing) de la ESA. En principio ClearSpace-1 usará propulsión química tradicional y llevará cuatro brazos flexibles que rodearán la etapa VESPA para capturarla, un sistema que recuerda al que iba a usar la cancelada misión de la NASA para capturar un pedazo de asteroide y traerlo a las cercanías de la Tierra. ClearSpace-1 saldrá por 117 millones de euros, de los cuales la ESA ha asegurado 70 millones hasta 2022. Además de ClearSpace-1, la ESA quiere lanzar en 2023 la misión e.Deorbit, un satélite más grande que ClearSpace-1 concebido inicialmente para recoger otros satélites fuera de servicio —en concreto, el satélite Envisat— mediante un brazo robot y que ahora se ha reconvertido en una misión que también debe demostrar técnicas de reparación y mantenimiento de satélites.

Esquema de la misión ClearSpace-1 (ClearSpace).

El satélite e.Deorbit (izquierda) «agarrando» el Envisat (derecha) con su brazo robot (ESA).

Actualmente hay 34 000 objetos artificiales en órbita con un tamaño superior a los 10 centímetros. De ellos, solo 5000 son satélites, de los cuales únicamente 2000 están en activo. Eso significa que hay miles de otros objetos que siguen en órbita y que suponen un peligro para los satélites activos. En los próximos años el problema será mucho más grave por culpa de las megaconstelaciones. Solo SpaceX quiere lanzar más de 40 000 satélites de su constelación Starlink, lo que supone un número mayor de satélites activos que todos los objetos actualmente en órbita, activos o no activos. No obstante, en realidad hay muchos más de 34 000 objetos en órbita, pero los radares terrestres solo son capaces de detectar y calcular las órbitas de objetos de un mínimo de 10 centímetros. El verdadero peligro para las misiones espaciales son los miles de pequeños objetos de entre 1 y 10 centímetros, que son indetectables, pero que al mismo tiempo son capaces de destruir o causar graves daños a un satélite. Lo que está claro es que, si las megaconstelaciones siguen adelante, habrá que tomar medidas para evitar un posible síndrome de Kessler.

Posible diseño de ClearSpace-1 (ESA).

Fuente:  danielmarin.naukas.com