La basura espacial es un problema creciente. Durante décadas hemos estado enviando satélites en órbita alrededor de la Tierra. Algunos de ellos se desorbitan y se queman en la atmósfera de la Tierra, o chocan contra la superficie. Pero la mayoría de las cosas que enviamos a la órbita todavía están allí.
Esto se está convirtiendo en un problema grave a medida que pasan los años y lanzamos más y más hardware en órbita. Desde el lanzamiento del primer satélite, el Sputnik 1, en órbita en 1957, más de 8000 satélites se han colocado en órbita. A partir de 2018, se estima que 4900 aún están en órbita. Alrededor de 3000 de ellos no están operativos. Son basura espacial. El riesgo de colisión está creciendo y los científicos están trabajando en soluciones. El problema se agravará con el tiempo, ya que las colisiones entre objetos crean más piezas de escombros que deben ser tratadas.
Hay dos clasificaciones de los sistemas de eliminación de basura espacial: métodos de contacto y métodos sin contacto. Los métodos de contacto incluyen brazos robóticos, correas y redes. Los métodos sin contacto incluyen láseres y haces de iones. Hasta ahora, los métodos sin contacto han demostrado ser más confiables. Un equipo de la Universidad de Tohoku en la ciudad de Sendai, Japón, y sus colegas de la Universidad Nacional de Australia, están desarrollando un método único sin contacto llamado método sin contacto del pastor de haz de iones.
Hay dos problemas al apuntar haces de iones a la basura espacial y dirigirla hacia la Tierra. La fuerza contraria empuja al satélite fuera de posición. El otro problema es la masa de la basura espacial en sí. Se necesita mucho poder para dirigirlo inofensivamente hacia la Tierra.
Los científicos se centran en los satélites en la órbita terrestre baja para comenzar. Estos objetos tienden a estar en el rango de 1 a 2 toneladas. Según el estudio, los objetos en este rango de masa tardarían entre 80 y 150 días en desorbitarse. Desarrollar, construir y lanzar un satélite lo suficientemente potente como para hacer esto, con dos propulsores separados, es difícil y costoso.
"Si la eliminación de escombros puede realizarse mediante un único sistema de propulsión de alta potencia, será de gran utilidad para la actividad espacial futura". - Profesor asociado Kazunori Takahashi, Universidad de Tohoku, Japón.
El equipo japonés-australiano está desarrollando un sistema que resuelve estos problemas con una disposición de haz de plasma bidireccional única. Los dos haces pueden contrarrestarse entre sí, uno mantiene el satélite pastor en posición y el otro dirige la basura hacia la Tierra. Una sola fuente de energía alimenta los dos haces, y el satélite apunta los haces según sea necesario.
"Si la eliminación de escombros se puede realizar mediante un único sistema de propulsión de alta potencia, será de gran utilidad para la actividad espacial futura", dijo el profesor asociado Kazunori Takahashi de la Universidad de Tohoku en Japón, quien lidera la investigación sobre nuevas tecnologías para eliminar el espacio. escombros en colaboración con colegas de la Universidad Nacional de Australia.
Las pruebas de laboratorio han demostrado claramente que un propulsor de plasma de helicón puede eliminar los desechos espaciales con un solo sistema de propulsión. Los experimentos de laboratorio, los campos magnéticos y las inyecciones de gas controlan las columnas de plasma del único impulsor de plasma. Las pruebas de laboratorio midieron la fuerza aplicada a la basura espacial simulada. El sistema aplicó la cantidad exacta de fuerza contraria al satélite para mantenerlo en posición. El sistema funciona en tres modos diferentes: aceleración satelital, desaceleración satelital y remoción de escombros.
"El propulsor de plasma de helicón es un sistema sin electrodos, que le permite realizar operaciones largas realizadas a un alto nivel de potencia". Takahashi dice: "Este descubrimiento es considerablemente diferente a las soluciones existentes y hará una contribución sustancial a la futura actividad humana sostenible en el espacio".
- Comunicado de prensa de la Universidad de Tohoku: Propulsor de plasma: nueva tecnología de eliminación de desechos espaciales
- Documento de investigación en Nature.com: Demostrando una nueva tecnología para la eliminación de desechos espaciales utilizando un propulsor de plasma bidireccional
- Entrada de Wikipedia: Satélite
