Un grupo de investigadores ha determinado que podría haber menos satélites en el espacio, en órbitas seguras, alrededor de la Tierra debido al calentamiento global. Algo que permite ver cómo el impacto de la actividad humana, en realidad, se extiende más allá de lo que pudiéramos pensar…
Menos satélites en el espacio en torno a la Tierra…
Un grupo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha descubierto que las emisiones de gas de efecto invernadero están cambiando el entorno espacial cerca de la Tierra. Algo que, con el paso del tiempo, reducirá la cantidad de satélites que pueden funcionar allí de forma sostenible. En un estudio, explican que el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero pueden provocar que las capas altas de la atmósfera encojan. Una capa atmosférica, de especial interés, es la termosfera porque allí está nuestra tecnología.
Es donde orbitan la mayoría de satélites y la Estación Espacial Internacional. Cuando la termosfera encoge, la reducción de la densidad disminuye la fricción atmosférica. Una fuerza que arrastra a los viejos satélites, y otros restos, a alturas inferiores donde se encuentran con moléculas y se desintegran. Menos fricción, por tanto, quiere decir que la basura espacial permanece más tiempo en el espacio, poblando las regiones más deseadas durante décadas y, en consecuencia, aumentarán las posibles colisiones en órbita.
El equipo ha llevado a cabo simulaciones sobre el efecto de las emisiones de carbono en las capas altas de la atmósfera y la dinámica orbital. El objetivo es estimar «la capacidad de transporte de satélites» de la órbita baja de la Tierra. Estas simulaciones predicen que, hacia el año 2100, la capacidad de transporte de las regiones más pobladas podría reducirse en entre un 50 y 66% debido a los efectos de gases invernadero. «Nuestro comportamiento con los gases de efecto invernadero, en los últimos 100 años, está teniendo un efecto en los satélites…»
Un comportamiento que puede resultar problemático
«Va a afectar a cómo los gestionamos durante los próximos 100 años. Las capas altas de la atmósfera están en un estado frágil porque el calentamiento global perturba ese status quo«, explican los investigadores. «Al mismo tiempo, ha habido un aumento masivo de la cantidad de satélites lanzados. Especialmente para proporcionar internet de banda ancha desde el espacio. Si no gestionamos esta actividad cuidadosamente, y trabajamos para reducir nuestras emisiones, el espacio podría quedar demasiado poblado, desencadenando en más colisiones y restos».
La termosfera se contrae y expande de manera natural cada 11 años. Sucede como respuesta al ciclo regular de actividad del Sol. Cuando la actividad solar es baja, la Tierra recibe menos radiación y su atmósfera más exterior se enfría y contrae temporalmente. Después, se expande de nuevo durante el máximo solar. En los años 90, los científicos se preguntaron qué respuesta podría tener la termosfera a los gases de efecto invernadero. Su modelo preliminar ya mostraba esto. Los gases atrapan calor en las capas bajas de la atmósfera.
Esos mismos gases lo radian en alturas mucho más elevadas, enfriando de manera efectiva la termosfera. Este enfriamiento provocaría que encoja, reduciendo la densidad de la atmósfera a grandes alturas. En la última década, los científicos han sido capaces de medir cambios en la fricción en los satélites. Algo que ha proporcionado evidencias de la contracción de la termosfera como respuesta a algo más que el ciclo natural de once años del Sol. Esto lleva al equipo a preguntarse cómo afectará a la cantidad de satélites que pueden orbitar la Tierra.
Un futuro con menos satélites en el espacio de lo que sería posible
En la actualidad hay más de 10 000 satélites en la órbita baja de la Tierra (que se extiende desde los 200 hasta los 2000 kilómetros). Estos satélites proporcionan servicios esenciales como internet, comunicaciones, navegación… En los últimos años, la población de satélites se ha disparado, obligando a los operadores a llevar a cabo maniobras de evasión para evitar posibles colisiones. Cualquier colisión generará restos que permanecerán décadas en la órbita, aumentando la posibilidad de que sucedan otras colisiones en el futuro.
Los investigadores han simulado escenarios con emisiones de diferentes gases de efecto invernadero durante el próximo siglo para investigar el impacto en la densidad y fricción atmosférica. En cada rango de alturas interesante, han modelado la dinámica orbital y el riesgo de colisiones entre satélites, basándose en la cifra de objetos en esa región. Así, han determinado la capacidad de transporte de cada región. Después, comparan varios escenarios. Uno con una concentración de gases de efecto invernadero con los niveles del año 2000.
Otro con un nivel cambiante de emisiones. Así, descubren que los escenarios con aumentos continuos llevan a una reducción de la capacidad de transporte. Así, calculan que, a alturas entre 200 y 1000 kilómetros, la capacidad podría caer en un 50 o 66% si las emisiones se mantuviesen al nivel del año 2000. Si la capacidad de satélites se supera, en una región en particular, se creará una cascada de colisiones que provocaría que dejase de ser utilizable para los satélites. ¿La solución? Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero…
Estudio
El estudio es W. Parker, M. Brown y R. Linares; «Greenhouse gases reduce the satellite carrying capacity of low Earth orbit». Publicado en la revista Nature Sustainability el 10 de marzo de 2025. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
