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FP7

LEOSWEEP — Resultado resumido

Project ID: 607457
Financiado con arreglo a: FP7-SPACE
País: España
Dominio: Espacio

Una mano de limpieza en la órbita terrestre baja

Gracias a la financiación de la Unión Europea, un grupo de científicos ha desarrollado un método eficaz para retirar la basura espacial de origen humano que orbita nuestro planeta. Las expediciones del futuro serán más seguras si se logra conjurar el riesgo de colisión con estos desechos.
Una mano de limpieza en la órbita terrestre baja
El sector aeroespacial, consciente desde hace tiempo de que en la órbita de nuestro planeta existen cerca de 2 500 toneladas de chatarra, ha explorado soluciones innovadoras para solventar la situación. Sin embargo, la gran variedad de tamaños y órbitas de los desechos implica que harán falta distintas tecnologías de eliminación, aparte de que no queda claro quién financiará esta empresa tan ambiciosa. Lo que resulta evidente es que se trata de una cuestión imperiosa para garantizar la seguridad de la exploración espacial en el futuro.

«La cantidad de basura espacial en órbita sobre la Tierra se ha vuelto peligrosa», comenta Mercedes Ruiz, la coordinadora del proyecto LEOSWEEP, de SENER (España). «Solo en la última década ha habido como mínimo dos colisiones con naves espaciales en la órbita baja de la Tierra, y la probabilidad de que se produzcan más accidentes crece sin cesar. Esta chatarra plantea un verdadero riesgo para las misiones espaciales actuales y futuras, así como para bienes materiales y personas en la superficie terrestre».

Eliminación de los desechos mediante haces de iones

El proyecto LEOSWEEP, financiado con fondos de la UE, se propuso afrontar esta amenaza centrándose en el desarrollo de una técnica específica de eliminación activa de desechos llamada Ion Beam Shepherd (IBS; en español, el «pastor de haces iónicos»). Se optó por este concepto gracias a la posibilidad que ofrece de eliminar sin contacto algunas de las etapas individuales grandes de cohetes que orbitan nuestro planeta como residuo del lanzamiento. Sacando de órbita estos desechos mediante la técnica IBS, el equipo del proyecto calculó que podrían eliminar cientos de toneladas de basura espacial en unas pocas misiones.

«IBS utiliza haces iónicos para manipular de forma eficiente, sin riesgos y sin contacto físico los desechos que se quiere sacar de órbita», explica Mercedes Ruiz. «Se puede cambiar la órbita o la altitud de un objeto genérico mediante la transferencia de la energía cinética de uno o más haces de iones generados por propulsores eléctricos a bordo de una nave cercana».

El equipo de LEOSWEEP investigó los desafíos técnicos de IBS, propuso diseños y los validó mediante simulaciones específicas aplicando modelos detallados de, por un lado, los haces iónicos empleados para actuar sobre el objetivo y, por el otro, la interacción dinámica entre los haces y el objeto en cuestión. También se llevaron a cabo experimentos de laboratorio sobre la superficie terrestre. Un resultado importante de todo este gran trabajo fue el desarrollo de un propulsor iónico específico de baja divergencia (ITT).

«Los propulsores iónicos se conocen y se utilizan desde hace muchos años en naves espaciales, pero el ITT del proyecto LEOSWEEP es un diseño completamente nuevo», afirma la coordinadora del proyecto. «Hemos logrado demostrar que se puede utilizar para las tareas específicas relacionadas con la técnica IBS».

Vías para su ejecución

A continuación, se analizaron las cuestiones reglamentarias y normativas para llevar a cabo una primera misión IBS de eliminación activa de la etapa superior de un cohete ucraniano. «La continuación de este trabajo dependerá ahora de la participación de distintas agencias espaciales, la Comisión Europea y las autoridades ucranianas para determinar si la solución propuesta se ajusta a sus necesidades», señala la coordinadora. «De ser así, el siguiente escollo será cómo financiar esta expedición».

Al demostrar la viabilidad tecnológica, económica y jurídica de la técnica IBS, el proyecto LEOSWEEP aspira a impulsar el comienzo de tareas de eliminación activa de residuos a gran escala en Ucrania, Europa y otras naciones con programas espaciales. En palabras de Mercedes Ruiz: «Los socios del proyecto también han logrado aumentar su capacidad para aplicar otras soluciones que se propongan en el futuro. Por ejemplo, entre las misiones que se podrían beneficiar de lo que hemos logrado nosotros están las misiones de vuelo en tándem y en formación, que serán muy importantes en los próximos años, así como las misiones de desvío y captura de asteroides».

Palabras clave

LEOSWEEP, asteroide, basura espacial, desechos espaciales, Ucrania, cohete, ion, IBS, ITT, planeta, SENER
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