Informe del medi ambient espacial 2022 de l’ESA

• Avui s’estan llançant més satèl·lits que mai.
• Això es deu al creixent nombre i escala de constel·lacions de satèl·lits comercials en òrbita terrestre baixa.
• La majoria, però no tots, els cossos de coets llançats avui es col·loquen de manera segura en òrbites d’eliminació compatibles o s’eliminen de l’òrbita terrestre baixa abans que es puguin fragmentar en núvols de residus perillosos.
• Però els satèl·lits actius avui encara han d’esquivar els objectes que es van llançar fa dècades i que des de llavors s’han trencat en fragments.
• No s’eliminen prou satèl·lits d’òrbites baixes de la Terra molt congestionades al final de la seva vida.
• Els avenços tecnològics estan millorant la nostra capacitat per detectar i fer un seguiment de fragments més petits de deixalles espacials.
• El nostre comportament a l’espai està millorant, però encara és insostenible a llarg termini.

Hem detectat més de 30.000 escombraries espacials

La quantitat de deixalles espacials en òrbita continua augmentant.

S’han enregistrat més de 30.000 peces de deixalles espacials i les xarxes de vigilància espacial fan un seguiment regular. A mesura que millora la nostra tecnologia, estem detectant un nombre creixent d’objectes no identificats (UI). A causa del temps transcorregut entre la seva creació i la nostra observació, és difícil rastrejar els seus orígens a un “esdeveniment de fragmentació”.

Basat en models de l’ESA, la veritat nombre d’objectes de mida superior a 1 cm és probable que superi el milió.

Satèl·lits més petits; constel·lacions més grans

La dècada de 2020 ha marcat l’inici d’una nova era en els vols espacials.

La tecnologia necessària per a les grans constel·lacions de satèl·lits s’ha tornat ràpidament més fiable i compacta. Com a resultat, els darrers dos anys s’ha vist un augment enorme en el nombre de satèl·lits comercials llançats a l’espai proper a la Terra, sent la gran majoria satèl·lits més petits que pesen entre 100 i 1000 kg.

Moltes d’aquestes constel·lacions es llancen per oferir serveis de comunicació a tot el món. Tenen grans beneficis, però suposaran un repte per a la sostenibilitat a llarg termini.

Més satèl·lits comparteixen un viatge

Les constel·lacions també estan canviant la manera com els satèl·lits arriben a l’espai. El 2021 es va registrar un nombre rècord de coets que portaven diversos satèl·lits en òrbita alhora. Això redueix el cost de llançament per satèl·lit, però sovint fa que sigui més difícil que les xarxes de vigilància detectin i facin un seguiment dels objectes individuals.

L’òrbita de la Terra baixa s’amuntega

L’augment del trànsit de llançament i la naturalesa de llarga durada de les deixalles espacials a l’òrbita terrestre baixa està provocant un nombre important de trobades properes, conegudes com a “conjuncions”, entre satèl·lits actius i altres objectes en òrbites molt congestionades.

Aquest gràfic mostra el nombre de vegades que un satèl·lit típic a diverses altituds va experimentar una possible alerta de col·lisió durant el 2021.

A menors altituds, els satèl·lits es troben amb més freqüència amb petits satèl·lits i constel·lacions. A altituds més altes, més sovint es troben amb objectes de deixalles que queden d’un nombre reduït d’esdeveniments de fragmentació famosos i significatius, visibles en aquesta trama en tons blaus.

No totes les alertes requereixen una acció evasiva. Però a mesura que augmenta el nombre d’alertes, serà impossible que els operadors de naus espacials responguin a totes manualment. L’ESA està desenvolupant sistemes automatitzats que utilitzen intel·ligència artificial i altres tecnologies per ajudar els operadors a dur a terme “maniobres per evitar col·lisions” i reduir el nombre de falses alarmes.

Estem avançant en alguns àmbits

Una nota positiva per a l’entorn de les runes és que molts coets llançats avui per lliurar satèl·lits a l’òrbita terrestre baixa s’eliminen de manera sostenible. Alguns es cremen amb a “reentrada controlada” a l’atmosfera terrestre, mentre que d’altres es col·loquen en òrbites que decaen naturalment en 25 anys.

Els cossos de coets són els objectes més grans que enviem a l’espai i la seva eliminació de les carreteres orbitals ocupades redueix la possibilitat que explotin o es fragmentin en molts trossos de deixalles perilloses.

Un nombre creixent de satèl·lits que arriben al final de la seva missió en òrbita terrestre baixa s’estan eliminant de manera responsable, però encara queda feina per fer. Un percentatge creixent d’intents d’eliminació tenen èxit, però en queden massa a la deriva en òrbites importants sense que s’intenta eliminar-los.

Es requereix una taxa d’eliminació satisfactòria d’almenys el 90% per a tot tipus d’objectes espacials per limitar la taxa de creixement de les deixalles espacials, abans que puguem començar a netejar-los.

Però hem de fer més

Tot i que podem ser més responsables amb el que lancem avui, els nostres esforços actuals no són suficients.

Si no canviem significativament la manera com utilitzem el llançament, el vol i l’eliminació dels objectes espacials, una “extrapolació” del nostre comportament actual al futur mostra com el nombre de col·lisions catastròfiques a l’espai podria augmentar.

A llarg termini, això podria conduir a la “síndrome de Kessler”, la situació en què la densitat d’objectes en òrbita és prou alta com perquè les col·lisions entre objectes i deixalles creïn un efecte en cascada, cada xoc genera deixalles que augmenta la probabilitat de més col·lisions. En aquest punt, certes òrbites baixes de la Terra es tornaran del tot inhòspites.

És hora d’actuar

La manera més eficaç d’evitar aquesta situació és que més actors espacials segueixin les directrius de mitigació de deixalles espacials de l’IADC, fent més per prevenir les explosions en òrbitaevitar les col·lisions en òrbita i disposar de les naus espacials de manera segura al final de la seva missió.

Un altre pas necessari és començar a netejar activament l’entorn espacial: primer eliminant els objectes de deixalles més grans existents de les regions ocupades abans que es puguin trencar en deixalles que amenacen les naus espacials fins i tot dècades més tard. L’abril de 2022, el satèl·lit d’observació de la Terra Copernicus Sentinel-1A va haver de realitzar una maniobra evasiva per evitar un fragment d’un coet així llançat fa 30 anys.

ClearSpace-1 serà la primera missió per eliminar un tros de deixalles espacials de l’òrbita. La nau espacial es reunirà amb, capturarà i destruirà amb seguretat una peça de coet desapareguda de 112 kg, llançada el 2013, per a una reentrada a l’atmosfera segura.

L’ESA està adquirint la missió com a servei de la start-up suïssa ‘Clearspace SA’ per demostrar les tecnologies necessàries per a l’eliminació activa de runes i com a primer pas per establir un sector comercial nou i sostenible a l’espai dedicat a l’eliminació d’objectes d’alt risc de l’espai. les nostres valuoses i limitades carreteres orbitals.

Llegiu l’Informe ambiental de deixalles espacials 2022 al complet.