Diseñado un nuevo sistema de detección de micrometeoroides y desechos orbitales

El Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI, por sus siglas en inglés) ha diseñado un nuevo sistema de detección y caracterización de micrometeoroides y desechos orbitales (MMOD) concebido para monitorear impactos en satélites y naves espaciales y proporcionar datos críticos posteriores al impacto, lo que garantiza la detección del mismo incluso cuando los daños no son inmediatamente evidentes. 

Los desechos espaciales alrededor de la Tierra son un problema creciente, debido al gran aumento del número de satélites comerciales, las pruebas de misiles antisatélite y los accidentes que contribuyen a la proliferación de basura orbital. 

De hecho, además de los 12.000 satélites operativos que prestan actualmente servicios, existen unos 40.000 fragmentos de basura espacial mayores que 10 cm —el tamaño de un cubo de Rubik—. Hay más de un millón de objetos mayores que 1 cm —como un dedal—, y unos 140 millones de fragmentos mayores que 1 mm —como un grano de arena. Dependiendo de su ubicación, esa basura puede permanecer en órbita durante años, antes de su reentrada en la atmósfera, lo que representa una amenaza para las naves espaciales operativas. 

El nuevo sistema MMOD puede montarse en una nave espacial o integrarse en su diseño. Consiste en un elemento estructural con sensores integrados que recopilan datos para su análisis por software, identificando los detalles del impacto. Estos datos pueden proporcionar información sobre el tamaño y el volumen de las partículas que orbitan la Tierra, incluyendo muchas que son demasiado pequeñas para ser visibles desde la superficie del planeta. También puede alertar a naves espaciales o satélites cuando han sido impactados.

 "La mayoría de las naves espaciales sobreviven a impactos menores sin que los sistemas se rompan ni los operadores en la Tierra se enteren", afirmó en un comunicado el doctor Sidney Chocron, científico del SwRI y quien dirigió el desarrollo del sistema mencionado.

El SwRI es una organización estadounidense de investigación y desarrollo aplicada independiente y sin fines de lucro, fundada en 1947 y con sede en la ciudad de San Antonio en Texas. Es una de las más grandes del país y realiza investigación y desarrollo por contrato para clientes gubernamentales e industriales en una amplia gama de áreas, incluyendo no sólo el espacio, sino también el automóvil y la energía.

Cañón ligero de gas

"Nuestro dispositivo está diseñado para enviar datos a la Tierra con información importante antes de que se observen daños, lo que también puede influir en futuras decisiones de diseño", agregó Chocron. SwRI utilizó un cañón de gas ligero, capaz de replicar el vacío espacial y las condiciones de impacto de los desechos espaciales, para disparar pequeños proyectiles contra paneles equipados con el dispositivo de detección y caracterización. Los resultados se detallan en un estudio reciente dirigido por Chocron. 

"Si bien no se pueden replicar todos los aspectos del entorno espacial, nuestras pruebas crean impactos de partículas realistas", afirmó el investigador. "Esto ayuda a determinar si las estructuras pueden resistir tales colisiones. También nos permite evaluar la eficacia del sistema de detección y caracterización de micrometeoritos y basura espacial, que puede detectar cuándo y dónde se producen los impactos, así como la velocidad y la composición de los desechos". 

Por consiguiente, estos datos también podrían ayudar a las agencias espaciales nacionales y a la industria en general a desarrollar futuras naves espaciales más resilientes. Si bien no ayuda directamente a las naves espaciales existentes a evitar colisiones, podría desempeñar un papel en los sistemas de alerta temprana. Si un satélite detecta el impacto de residuos, podría advertir a otros en la misma órbita que se aparten, si es posible.