Por qué la luna necesita un sistema de control del tráfico espacial

“Magnífica desolación”.

Esas fueron las palabras utilizadas por 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 de todo? ¿Qué pasaría si fuera más parecido, digamos, al tráfico paralizado en un viaje diario a Los Ángeles en hora punta? ¿Y si efectivamente?

Dado que un total de 12 personas han caminado sobre la superficie de la luna a lo largo de la historia de la humanidad, esto puede parecer una gran hipótesis. Sin embargo, también es preocupante que investigadores de la Universidad de Arizona, una universidad que ayudaron a mapear la superficie de la luna para la famosa misión Apolo 11 de Aldrin, actualmente están brindando una gran cantidad de pensamiento.

Su plan, para el cual la universidad recibió recientemente 7,5 millones de dólares en financiación de Air Force Research. Dirección de Vehículos Espaciales del Laboratorio: exige lo que es, en esencia, el primer control de tráfico aéreo lunar del mundo. sistema. Diseñado para 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 cree a una misión lunar cerca de usted.

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 representaba la altísima densidad de objetos que circulan en órbita terrestre baja y la forma en que estos podrían desencadenar una reacción en cadena en cascada de posibles colisiones. (Mira el inicio de la película de 2013 Gravedad para ver cuán devastador podría ser esto.)

Hoy en día, se están rastreando 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 ellas, sólo 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, sacas el auto de la fábrica y le pones gasolina, luego [conduces hasta que se quede sin gasolina], lo dejas y recoges un auto nuevo”. Vishnu Reddy, dijo a Digital Trends un profesor asociado en el Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona. “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 funcione 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 figurada. "El espacio es una especie de problema intratable", explicó Reddy. “No es como una catástrofe ambiental, ¿verdad? Ya sabes, hay un derrame de petróleo, ves los pelícanos cubiertos de petróleo, eso desencadena una reacción visceral. Le 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 deje de funcionar, el GPS deje de funcionar o el fútbol deje de reproducirse en la televisión. Ahí es cuando la gente reacciona”.

Desechos contaminantes de la órbita lunar

Mientras que la basura espacial en órbita terrestre ha recibió un poco de atención, el problema de la basura espacial lunar está en gran parte descubierto. Esto se debe a que, al menos por ahora, esto no es un problema.

Según admite el propio Reddy, el canal de la órbita lunar todavía está relativamente despejado. En comparación con los miles de objetos catalogados que orbitan la Tierra, sólo hay unas pocas docenas de cargas útiles orbitando 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 de China. 5-T1. Se trata de una congestión menos importante que el equivalente a detectar otro automóvil durante un viaje de varias horas por 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 no exagerar, al menos un poco más concurrido que en la actualidad.

"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 aproximadamente. Pero ahora hay un interés renovado en la exploración lunar. Durante los próximos ocho años, esperamos que hasta 50 cargas útiles lleguen 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 tripulación.

Por supuesto, la idea de adoptar un enfoque proactivo en el control del tráfico aéreo no es nueva. Es exactamente lo que sucedió con el control del 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 pudo referirse oficialmente a sí misma como controlador de tráfico aéreo profesional, Archie League de St. Louis, Missouri, comenzó a trabajar en 1929. Aunque los viajes aéreos estaban empezando a despegar (juego de palabras semiintencionado) en ese momento, estaban en su infancia en comparación con lo que llegarían a ser. Con 173.000 pasajeros volando en los EE. UU. en 1929, en comparación con 926 millones de pasajeros Transportado en 2019, los cielos no estaban exactamente llenos. No obstante, se consideró que se necesitaba una solución, aunque probablemente 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, existe un problema. Sin embargo, cuando se trata de resolver un problema de esta complejidad, admitirlo 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 usarse para rastrear órbitas lunares.

Reddy y sus estudiantes en el Laboratorio Lunar y Planetario están utilizando sensores dedicados en las instalaciones de investigación Biosphere 2 de la universidad para caracterizar objetos cislunares. Este conjunto de equipos incluye múltiples telescopios dedicados a la concientización 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. "Lo que pasa es que son más débiles, por lo que hay que exponer la imagen durante mucho tiempo y tomar una fotografía más profunda".

Su propia experiencia, señaló, es “principalmente dedicarse a la defensa planetaria”. “Vengo del mundo del seguimiento de asteroides, por lo que Muchas de las herramientas que estamos aplicando a este problema en particular dependen de herramientas y tecnologías de defensa planetaria”, afirmó. explicado. “La comunidad de asteroides ha estado rastreando objetos realmente pequeños, lejos de la Tierra, durante décadas. Estamos aprovechando gran parte del 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 se podría pensar) es construir un modelo que muestre con precisión cada objeto que orbita la Luna. Luego resaltará posibles conjunciones (el elegante término espacial para accidentes) entre estos objetos y las cargas útiles activas. Reddy dijo que la herramienta se utilizará para la edición de este año. Lanzamiento de Artemisa 1, el debut del vehículo de lanzamiento súper pesado de la NASA, con el objetivo de enviar una nave espacial Orion no tripulada a una órbita retrógrada de la Luna.

Los investigadores también pondrán su modelo a disposición de empresas espaciales privadas. "Si un fabricante viene a nosotros y nos dice: 'Oye, estamos haciendo esta misión a la Luna, ¿podrías comprobar si hay conjunciones?' Sí, claro", dijo Reddy. “Ese es un servicio que brindaremos. Queremos evitar la creación de escombros. Es más trabajo para nosotros rastrear muchas cosas. No es que seamos vagos, pero si podemos evitarlo y mantener limpia [la órbita lunar], será mejor para todos nosotros”.

Una buena pregunta es cuánto poder de aplicación tendría un sistema de control del tráfico espacial como este. Digamos, a modo de argumento, que un satélite chino representa una posible amenaza existencial para una Lanzamiento espacial estadounidense o, cuando este espacio aéreo se vuelva más poblado, dos naves corren el riesgo de una posible colisión. ¿Quién llega a ser quien reclama el derecho de paso en un posible juego extraterrestre de la gallina? Pregunta difícil. "No creo que tengamos ninguna capacidad de hacer cumplir la ley", 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 pueden ayudar a monitorear áreas no visibles desde la Tierra, como objetos escondidos detrás. la luna. (Quién sabe: esto podría incluso servir como prueba para iniciativas similares en otros planetas como Marte, que requeriría el establecimiento de infraestructuras completamente nuevas debido a la dificultad de monitorearlas desde Tierra. "Creo que ya estamos planeando hacer algo sobre la gestión del tráfico espacial alrededor de Marte", dijo).

Por ahora, sin embargo, el equipo estará contento 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 ser útil", dijo Reddy. “Luego se lo pasaremos a las personas que tienen la verdadera responsabilidad de que esto siga funcionando”.

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