Científicos desarrollan un innovador método para detectar basura espacial y proteger satélites

La acumulación de basura espacial en la órbita terrestre representa un riesgo cada vez mayor para los satélites y la infraestructura espacial. A medida que el número de lanzamientos se incrementa año tras año, la seguridad de operaciones en el espacio se vuelve un tema prioritario. La identificación precisa de estos objetos y el conocimiento detallado de sus características físicas y dinámicas resultan esenciales para prevenir colisiones y planificar futuras misiones.

Un estudio presentado en el 76th International Astronautical Congress en Sídney, Australia, introduce una nueva forma de identificar y analizar basura espacial a partir de radiotelescopios. Esta técnica se basa en el análisis de “firmas micro-Doppler”, un método que permite conocer cómo giran y de qué están hechos los objetos que orbitan la Tierra a partir de las señales que reflejan.

El trabajo, realizado dentro del programa Southern Hemisphere Asteroid Radar Programme (SHARP), presenta los resultados de varias campañas de observación en las que se aplicó esta tecnología para estudiar restos de cohetes y satélites fuera de uso.

Cómo se identifican propiedades ocultas de la basura espacial

Un radiotelescopio es un tipo de antena diseñada para recibir ondas de radio provenientes del espacio. A diferencia de los telescopios ópticos, que observan la luz visible, los radiotelescopios detectan señales invisibles para el ojo humano, como emisiones de planetas, estrellas o satélites artificiales. Suelen tener grandes platos parabólicos que captan y amplifican estas ondas, lo que permite estudiar objetos lejanos o analizar señales reflejadas por restos espaciales.

La aplicación de técnicas de radar multiestático, que consiste en usar varios radiotelescopios al mismo tiempo para analizar los restos espaciales desde diferentes lugares, permite conocer con gran exactitud características clave de estos objetos que orbitan la Tierra.

El equipo realizó observaciones entre marzo de 2021 y septiembre de 2025 sobre 20 cuerpos de cohetes y satélites fuera de servicio, ubicados en diferentes alturas alrededor de la Tierra, desde las órbitas más cercanas hasta aquellas situadas a unos 36.000 kilómetros de distancia, donde los objetos permanecen fijos sobre un mismo punto del planeta, lo que se conoce como órbita geoestacionaria.

Gracias a este método, los investigadores lograron medir con precisión de segundos cuánto tiempo tarda cada objeto en dar una vuelta sobre sí mismo, así como estimar su tamaño con un margen de error menor al 10% en comparación con las medidas conocidas. Además, pudieron calcular con mayor exactitud la posición de cada objeto, reduciendo la incertidumbre en sus trayectorias hasta en un 30%.

El análisis de las “firmas micro-Doppler”, que son variaciones muy pequeñas en las señales reflejadas por los objetos, permitió distinguir entre formas simples, como los cilindros de los cohetes SL-12 y Atlas V, y estructuras más complejas como el satélite HALCA, que tiene antenas desplegables y paneles solares que afectan la señal recibida.

Esta tecnología también permitió observar cómo cambian con el tiempo las características de algunos restos espaciales. Por ejemplo, el cuerpo del cohete Atlas V (2015-056B) mantuvo un periodo de rotación estable de 220 segundos en cuatro sesiones diferentes, aunque se registraron pequeñas variaciones en la intensidad de la señal, lo que sugiere que su movimiento evoluciona lentamente. Este tipo de información es clave para entender cómo la basura espacial se modifica bajo la influencia de factores como la luz solar o la tenue atmósfera en las zonas más bajas de la órbita.

El entramado tecnológico detrás de las detecciones

Para este estudio, se enviaron señales de radio desde una estación de la NASA en Canberra, Australia, y se recibieron los ecos reflejados con una red de radiotelescopios ubicados en distintos puntos del país. Estos radiotelescopios, originalmente diseñados para estudiar el espacio, se adaptaron para funcionar como radares y así captar las señales rebotadas por los restos espaciales.

Entre los principales equipos utilizados estuvieron las antenas del CSIRO Australian Compact Telescope Array y las del University of Tasmania, distribuidas en diferentes regiones para cubrir una mayor área de observación. Para obtener información clara sobre el movimiento y la forma de los objetos, el equipo aplicó tres formas distintas de ajustar las señales, conocidas como compensación Doppler.

Estas estrategias permiten separar las señales causadas por el propio movimiento de los restos espaciales, lo que ayuda a identificar cuánto giran y cómo son. El análisis de los datos permitió medir cambios muy pequeños en la frecuencia de las señales y tomar registros cada cinco segundos.

Además, el estudio utilizó técnicas similares a las empleadas en las tomografías médicas para reconstruir imágenes de los objetos a partir de las señales recibidas. De esta manera, los investigadores pudieron estimar el tamaño y la masa de los restos, detectar irregularidades en la superficie y distinguir partes principales, como los paneles solares o las antenas de los satélites.

Potenciales usos y ventajas para la vigilancia espacial

La investigación subraya que el enfoque basado en radiotelescopios ofrece una alternativa rentable y efectiva respecto a los sistemas tradicionales de radar monostático, especialmente para la vigilancia de objetos en órbitas altas y geoestacionarias. Según el equipo, la utilización de infraestructuras astronómicas existentes permite ampliar significativamente la capacidad de seguimiento y caracterización de la basura espacial.

El método propuesto facilita el monitoreo continuo de la evolución dinámica de los objetos, habilita la identificación de riesgos potenciales de colisión y contribuye a la mejora de los modelos de población de basura espacial. Además, al emplear recursos ya instalados en el territorio australiano, los costos de operación se mantienen bajos y se aprovecha la experiencia acumulada en radioastronomía.

El estudio concluye que futuras campañas deberán centrarse en la observación sostenida y en el perfeccionamiento de las técnicas de reconstrucción morfológica, con el objetivo de avanzar hacia una gestión más segura y eficiente del entorno espacial.