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Tecnología láser que elimina basura espacial

Miles de fragmentos pequeños de basura espacial orbitan alrededor de la Tierra y suponen una amenaza para los satélites. Mediante un proyecto financiado por la UE, en el que se emplean láseres instalados en tierra, se confía en llevar a cabo una buena limpieza.

Tecnologías industriales

Los sistemas actuales de vigilancia de la basura espacial se sustentan en catálogos que básicamente contienen datos procedentes de radares y de sistemas ópticos pasivos. La eliminación de esta basura en la órbita terrestre baja a partir de la iluminación por láser requiere un conocimiento preciso de la posición y trayectoria del objeto durante y después de la modificación de la órbita. Los sistemas ópticos activos son capaces de proporcionar un seguimiento altamente preciso de fragmentos de basura de tamaños en el orden del centímetro. El desarrollo de esta tecnología abre el camino a la eliminación por láser de la basura espacial. En el marco del proyecto CLEANSPACE (Small debris removal by laser illumination and complementary technologie), financiado por la UE, se ha estudiado el uso de la tecnología láser para eliminar los pequeños fragmentos de basura. En este proyecto se ha definido una arquitectura global de vigilancia, identificación y seguimiento para utilizar conjuntamente con un sistema láser de protección instalado en tierra. Los científicos participantes en el proyecto han definido una hoja de ruta tecnológica del sistema láser destinado a desviar basura espacial de su órbita, un componente principal del concepto de eliminación de dicha basura. En esencia, un impulso láser genera un pequeño empuje sobre la basura espacial mediante una ablación superficial, lo cual previsiblemente provocaría un cambio de trayectoria y evitaría la colisión, además de iniciar el proceso de reentrada en la atmósfera (desorbitación). Con el proyecto CLEANSPACE se han introducido conceptos nuevos a nivel técnico. Los investigadores han estudiado la interacción láser-materia en el vacío y han demostrado un acoplamiento coherente de haces láser de potencia moderada. Asimismo, han demostrado la idoneidad de la tecnología cerámica para desarrollar muestras de tamaños grandes con formas complejas y una distribución de dopante luminiscente. Se ha propuesto la creación de una organización internacional que garantice un respaldo internacional duradero y que el proceso de eliminación de la basura espacial se realice sin obstáculos. Se han desarrollado también herramientas de simulación capaces de predecir los cambios de trayectoria en operaciones de pasada única. Dentro del proyecto se han llevado a cabo cuatro experimentos. Uno de ellos se ha denominado simulacro de seguimiento de basura, otro ha demostrado la propulsión por ablación por láser, otro ha consistido en un láser de disco delgado, y por último otro ha demostrado el acoplamiento coherente de nueve láseres. La hoja de ruta de CLEANSPACE orientado al desarrollo de un sistema láser de eliminación de basura espacial debe contribuir a proteger los activos espaciales europeos ante el riesgo de sufrir colisiones. A largo plazo podrá tal vez posibilitar misiones espaciales permanentes que resultarían de otro modo imposibles debido a la creciente cantidad de basura espacial.

Palabras clave

Láser, basura espacial, seguimiento, ablación superficial, interacción láser-materia, simulación

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