La revolución científica que permite rastrear la basura espacial en tiempo real

Mientras resuenan los ecos del pedazo de cohete de SpaceX que esta semana impactó en la Luna tras deambular en su órbita por un año tras una misión en 2025, la preocupación por la basura espacial crece a medida que miles de satélites, cohetes y fragmentos orbitan la Tierra a velocidades que superan los 27.000 kilómetros por hora.

En este escenario, científicos e ingenieros buscan formas innovadoras para detectar, rastrear y anticipar riesgos tanto en órbita como durante el reingreso de estos restos a la atmósfera. En los últimos meses, dos avances tecnológicos rompieron paradigmas: el uso exitoso de radiotelescopios para seguir desechos en la órbita geoestacionaria y la implementación de sensores sísmicos terrestres para localizar objetos que caen casi en tiempo real.

Un equipo internacional, compuesto por ingenieros del Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Birmingham y el radiotelescopio de Jodrell Bank en el Reino Unido, presentó resultados inéditos en la observación de basura espacial a gran altitud.

El proyecto, denominado Radar Multiestático de Línea de Base Larga (LBMR), demostró que es posible aprovechar radiotelescopios para captar y analizar los ecos de radar reflejados por fragmentos de escombros en órbitas tan altas como la geoestacionaria, a 36.000 kilómetros de la superficie. “Es la primera vez que se hace algo así”, destacó Simon Garrington, director asociado de Jodrell Bank.

La basura espacial incluye satélites inactivos, etapas de cohetes abandonadas, fragmentos dispersos por colisiones y millones de pequeñas partículas como escamas de pintura. Si bien la mayor parte se concentra en la órbita baja terrestre (LEO), donde los radares convencionales funcionan de manera eficiente, los objetos en órbitas más altas, como la geoestacionaria (GEO), han resultado mucho más difíciles de rastrear.

En la GEO se encuentran satélites meteorológicos y de comunicaciones críticos, y un solo impacto puede dejar inutilizado un aparato esencial para la vida moderna.

Innovaciones en vigilancia y el futuro del control de desechos espaciales

La novedad de la estrategia LBMR radica en la combinación de un potente radar emisor en el MIT y radiotelescopios receptores en el Reino Unido. Las ondas de radio emitidas rebotan en los desechos espaciales y regresan a antenas como la del Telescopio Lovell, donde son procesadas en tiempo real.

Este método, desarrollado durante siete años y con apoyo de la OTAN y la Agencia Espacial del Reino Unido, permite medir la distancia y velocidad de los fragmentos con una sola antena. La meta siguiente es captar ecos de un mismo objeto con múltiples radiotelescopios, lo que posibilitaría reconstruir trayectorias en tres dimensiones y optimizar la vigilancia.

“Esta idea surgió hace unos siete años. En aquel entonces parecía una locura, porque no teníamos sincronización. Teníamos recursos en un extremo del océano y otros recursos en el otro extremo. Pero estábamos lo suficientemente locos como para seguir adelante”, contó Marco Martorella, ingeniero electrónico de Birmingham y miembro de LBMR.

El equipo ya demostró la viabilidad del sistema y espera ampliar la cobertura para seguir rastreando en tiempo real fragmentos cada vez más pequeños y peligrosos.

La basura espacial representa un riesgo real para las misiones activas, las estaciones orbitales y hasta para la aviación. Un objeto de apenas unos centímetros puede atravesar paneles, destruir instrumentos y generar nuevos fragmentos, alimentando el temido “síndrome de Kessler”, una reacción en cadena donde cada colisión produce más escombros y satura las órbitas terrestres.

Si bien la mayoría de los fragmentos se desintegran en la atmósfera durante su reentrada, los de mayor tamaño pueden llegar intactos a la superficie, con potencial de causar daños a infraestructuras, el medioambiente o la salud pública. Algunos restos transportan materiales tóxicos, inflamables o radiactivos, y existe además el riesgo de impacto con aeronaves en vuelo.

Para abordar el desafío de la reentrada, científicos encabezados por Benjamin Fernando (Universidad Johns Hopkins) y Constantinos Charalambous (Imperial College de Londres) dieron un paso adelante utilizando sensores sísmicos terrestres.

Su estudio, publicado en la revista Science, muestra cómo las redes sísmicas públicas permiten registrar los estampidos sónicos que generan los fragmentos al entrar en la atmósfera a velocidades supersónicas.

Analizando los datos de 127 sismómetros en el sur de California y Nevada, los investigadores rastrearon la caída de un módulo orbital chino, la Shenzhou-15, identificando la trayectoria real a 30 kilómetros al sur de la prevista por sistemas de radar orbital.

“Podemos rastrear cosas muy bien en el espacio. Pero una vez que llega al punto en que realmente se está desintegrando en la atmósfera, se vuelve muy difícil de rastrear”, explicó Fernando.

El método no solo permite ubicar la zona de caída casi en tiempo real, sino que también ofrece información sobre la velocidad, dirección y fragmentación del objeto. Esto resulta vital para la rápida recuperación de restos, especialmente si contienen sustancias peligrosas, y para reducir el tiempo entre la reentrada y la determinación de la trayectoria.

Los autores del estudio ya emplearon esta técnica para rastrear decenas de reentradas, y su objetivo es lograr estimaciones precisas en minutos o segundos tras el evento. Chris Carr, del Laboratorio Nacional de Los Álamos, destacó en un análisis que “el método permite identificar rápidamente las zonas de caída de desechos”, una capacidad cada vez más relevante ante el aumento de satélites y basura en órbita.

La comunidad científica subraya que, con el ritmo actual de lanzamientos y la proliferación de objetos en el espacio, el seguimiento detallado y constante de la basura espacial será clave para evitar incidentes graves.

Los avances en radiotelescopía y sismología aplicada abren nuevas puertas para una vigilancia más eficaz, combinando observación a gran altitud y monitoreo de reentradas.

En este escenario, la cooperación internacional y la innovación tecnológica se convierten en herramientas imprescindibles para enfrentar los desafíos de la próxima era espacial.