Todos los impactos que ha sufrido el Hubble en treinta años en el espacio

En 1993 se realizó la primera misión para poner «gafas» al Hubble, una reparación que le permitió captar imágenes increíblemente nítidas del Universo. Los astronautas reemplazaron los paneles solares del observatorio dañados por las fluctuaciones de temperatura. Uno de los paneles se quemó en la atmósfera de la Tierra, pero el otro fue devuelto a los científicos para que lo inspeccionaran. Entonces, equipo descubrió cientos de cráteres de impacto en solo una pequeña sección del panel, del tamaño de micras a milímetros de diámetro.

Nueve años después, los paneles solares fueron nuevamente reemplazados y devueltos a la Tierra, acumulando casi una década de cráteres de impacto. Estos daños se estudiaron para determinar su tamaño y profundidad, pero también para buscar nuevos residuos potenciales. Dado que se conocía la composición química de la célula solar, el impactador podría haber introducido materiales o elementos "extraños" en el cráter.

Los metales como el hierro y el níquel sugieren un impacto de una fuente natural: fragmentos de asteroides y cometas conocidos como micrometeoroides. Sin embargo, los cráteres encontrados en los paneles solares del Hubble contenían pequeñas cantidades de aluminio y oxígeno, una fuerte indicación de la actividad humana.

El equipo hizo coincidir la forma y el tamaño de estos cráteres con los modelos de disparos de cohetes que se sabía que ocurrieron en ese momento, encontrando una coincidencia entre los cráteres observados y los cráteres esperados.

Estas pequeñas partículas, que van desde micrómetros hasta un milímetro de tamaño, habrían golpeado al Hubble a enormes velocidades relativas de 10 km / s. Sin embargo, no tuvieron un gran impacto en la nave, que continúa tomando imágenes increíbles de nuestro Universo.

Tales impactos ocurren con bastante frecuencia para todos los satélites, siendo el efecto principal una degradación continua pero gradual en la cantidad de energía que pueden producir los paneles solares.

Las nuevas misiones utilizan un modelo creado por el equipo de desechos espaciales, basado en los primeros datos de impacto del Hubble, para predecir cuántos impactos se pueden esperar para cada misión y qué efecto tendrá sobre la energía solar.

Imagine al Hubble en órbita, que reside dentro de un cubo de 1 km x 1 km x 1 km. En promedio, en cualquier momento, una sola pieza de desechos del tamaño de micras comparte ese cubo con el Hubble, porque por cada kilómetro cúbico de espacio alrededor de la Tierra, hay aproximadamente un pequeño desecho.

Esto no parece mucho, pero el propio Hubble viaja a 7,6 km / s en relación con la Tierra y también lo hacen estos pequeños fragmentos de escombros. Una gran fracción de colisiones entre los dos no ocurre de frente, sino en ángulo, lo que lleva a velocidades de impacto relativas de aproximadamente 10 km / s.

Para simplificar, imagine que estas partículas viajan a 10 km / s en relación con un Hubble inmóvil. Esto es lo mismo que diez de estos objetos que se mueven rápidamente cruzando dentro y fuera del espacio cúbico de Hubble cada segundo. Debido a que los paneles solares del Hubble ocupan una gran superficie, que mide aproximadamente 7x2 m, es más probable que se encuentren cara a cara con un gran número de estos proyectiles.

Hoy, el Hubble se enfrenta a una amenaza similar de pequeños fragmentos de escombros como lo hizo poco después de su lanzamiento. Aunque todavía se están creando partículas del tamaño de micras, la atmósfera a esta baja altitud, 547 km sobre la superficie de la Tierra, también barre algunas de ellas.

Sin embargo, desafortunadamente el riesgo de objetos más grandes también está aumentando. Los fragmentos de escombros que varían entre 1 y 10 cm de tamaño son demasiado pequeños para ser catalogados y rastreados desde el suelo, pero tienen suficiente energía para destruir un satélite completo. A la altitud del Hubble, la probabilidad de una colisión con uno de estos objetos se ha duplicado desde principios de la década de 2000, de un 0.15% de probabilidad por año a un 0.3% en la actualidad.

Algunos satélites se lanzan hoy sin la capacidad de cambiar su órbita. En lugar de maniobrar al final de su vida, pueden insertarse en altitudes relativamente bajas para que, con el tiempo, la atmósfera de la Tierra los empuje a arder, incluida la región que Hubble llama hogar.

Además, parece que el número total de satélites operativos que se ponen en esta región aumentará rápidamente. Algunas constelaciones de Internet de banda ancha, la más grande de las cuales están planeadas para contener miles de satélites, tienen su vista puesta en estas alturas.

Para ayudar a prevenir la acumulación de nuevos escombros a través de colisiones, el programa de Seguridad Espacial de la ESA está desarrollando tecnologías de evitación automática de colisiones. En cuanto a los escombros que ya están ahí afuera, ha encargado una misión llamada ClearSpace-1 que eliminará una parte del cohete Vespa de 100 kg que quedó en órbita después del segundo vuelo del lanzador europeo Vega en 2013.

Según explica la agencia espacial, con una masa de 100 kg, Vespa es de tamaño similar a un pequeño satélite. Su forma relativamente simple y su construcción robusta lo convierten en un primer objetivo adecuado, antes de avanzar hacia capturas más grandes y desafiantes mediante misiones de seguimiento, que finalmente incluyen la captura de múltiples objetos.