06 junio 2008

Fósiles del espacio

El pasado 23 de mayo, un aficionado holandés a la astronomía apuntaba su telescopio desde el jardín de su casa para observar el paso de la Estación Espacial Internacional. Lo que no se esperaba es que fuera a encontrarse también con lo que podríamos llamar un “fósil” de la exploración espacial.

Efectivamente, poco después de fotografiar la estación, Ralf Vandebergh desplazaba ligeramente su telescopio para observar el paso de un tenue objeto que resultaría ser ese fósil del que hablábamos: la etapa superior de un lanzador soviético Vostok 2-M 8A92M, un derivado del mismo tipo de lanzador que envió al espacio a Yuri Gagarin en 1961. Ralf fotografió también este objeto y luego lo colocó al lado de la imagen de la ISS; el resultado lo podemos ver aquí:


El lanzador cuya última etapa aparece en la fotografía se ha venido utilizando abundantemente desde 1964 hasta 1991, principalmente para la puesta en órbita de satélites de la serie Meteor (meteorológicos) y Tselina (inteligencia electrónica). En concreto, la etapa fotografiada por Ralf Vandenbergh corresponde a un lanzamiento de 1979. Es decir, es fósil, pero poco…

Como sabéis, es normal que las últimas etapas de los lanzadores queden en órbita, a veces por semanas o meses, y a veces por muchos años. La razón es que el lanzador va desprendiéndose de las etapas gastadas a medida que asciende hacia el espacio, pero la última etapa es la encargada de acelerar su carga hasta la velocidad orbital. Cuando sus motores se apagan, el conjunto etapa más satélite ha alcanzado ya la velocidad orbital, es decir, ambos están en órbita. A continuación, un sistema de separación (a menudo simples muelles) se encarga de separar al satélite de la etapa consumida, iniciándose una separación lenta pero continuada que irá alejando cada vez más a la carga del vehículo que la puso en la espacio. Pero la última etapa del lanzador se queda allí, en órbita, dando vueltas alrededor de la Tierra como un satélite más.

Si la órbita en la que se ha depositado el satélite es baja, la etapa gastada reentrará en un plazo breve en la atmósfera terrestre, al ser continuamente frenada por las leves trazas de gases q ue aún se encuentran presentes a esas alturas orbitales. El satélite, por su parte, podrá haber partido hacia una órbita superior impulsado por un pequeño motor incorporado, o simplemente se mantendrá en esa misma órbita, compensando el frenado atmosférico con pequeños impulsos periódicos de sus motores. Pero si en cambio el lanzador ya dejó directamente al satélite en una órbita suficientemente elevada, la etapa gastada puede permanecer años dando vueltas a nuestro planeta. Como la que ha fotografiado Ralf Vandenbergh.

Hablando de fósiles espaciales, existen incluso ideas por parte de algunos emprendedores de llevar a cabo misiones de “arqueología espacial”. Artefactos históricos como el Vanguard, el segundo satélite norteamericano, lanzado en 1958, todavía permanecen dando vueltas por el espacio. Recuperarlos y traerlos de vuelta a la Tierra para exponerlos en museos podría ser una interesante misión, posiblemente lucrativa. Quizás algún día podamos contemplar alguno de estos fósiles de la era espacial sin necesidad de fotografiarlos con un telescopio como ha hecho Ralf Vandebergh en esta ocasión. (Foto: Ralf Vandebergh)

8 comentarios:

giz... el de Sandglass :-p dijo...

ehm... fosiles? yo creí que era más bien chatarra espacial de esa que dificulta poner en órbita nuevos cacharros...

pregunta inocente de alguien que no controla demasiado del espacio: No habría sido más lógico incorporar algo que 'auto destruyese' los satelites y etapas lanzadoras una vez han quedado inútiles o inutilizadas para no acumular 'chatarra' espacial?

Javier Casado Pérez dijo...

Desde luego, vaya forma de quitarle poesía al asunto... El pobre chico holandés emocionado por haber fotografiado una etapa superior de un cohete similar al que puso a Gagarin en órbita, y tú diciendo que lo único que ha hecho es fotografiar chatarra... ¿Y los que bajan a inspeccionar pecios submarinos de la Segunda Guerra Mundial, barcos que no llevan hundidos mucho más de 50 años? ¡Eso también es chatarra! Todo depende del punto de vista... Dentro de miles de años, quizás algún arqueólogo se sienta emocionado al excavar uno de nuestros actuales vertederos y encontrar una lata de sardinas (vale, ya sé que no es lo mismo miles de años que 50, pero bueno...)

Ahora en serio: pues sí, la verdad, esta chatarra espacial es un incordio. En el fondo no tanto como los fragmentos más pequeños resultado de explisiones provocadas o accidentales, mucho más peligrosos por su pequeño tamaño que impide tenerlos localizados como estos otros fragmentos mayores (que están todos perfectamente catalogados y controlados), pero incordio y peligro al fin y al cabo.

Sobre tu pregunta, sí, sería lo ideal. No algo que los "destruyese" en el sentido de hacerlos estallar, por lo que comentaba antes (el resultado sería mucho peor), pero sí algo que los hiciese reentrar en la atmósfera (es decir, simplemente reservar un poquillo de combustible para una maniobra final de salida de órbita). Sería lo ideal, pero si nadie lo exige, nadie lo va a hacer. ¿Por qué? Pues porque esto cuesta dinero. El peso llevado en propulsante para esta maniobra final es dinero. No por el propulsante en sí, que es barato, sino porque es carga muerta que no se puede utilizar para algo más ventajoso económicamente. Por ejemplo, mayor carga útil... o simplemente, en el caso de satélites al final de su vida útil, reservar combustible para esta maniobra es acortar dicha vida útil: si dicho combustible se emplea en seguir haciendo funcionar el control de actitud y de órbita del satélite hasta el último momento, habremos algargado la vida del cacharro. No olvidemos que la vida útil de un satélite suele venir determinada por el propulsante que llevan sus depósitos (aunque teóricamente una vez en órbita no necesitaría motores para nada, en la práctica existen diversas perturbaciones que alteran la órbita y la actitud -orientación- del satélite y que requieren impulsos de los motores para corregirlas).

En la práctica sí hay una normativa internacional que obliga a hacer algo así, pero sólo en el caso de los satélites geoestacionarios, ya que esta órbita está ya bastante saturada. La norma obliga a retirar el satélite de dicha órbita geoestacionaria al final de su vida útil, lo que obliga a reservar propulsante para dicha maniobra. La norma impone una separación mínima (creo recordar que son 100 km, pero hablo de memoria y puede que sea otra cigra), pero no dice si hacia arriba o hacia abajo. Como es más "barato" (energéticamente hablando) subir a una órbita 100 km más alta que bajar a otra 100 km más baja (sí, aunque parezca raro, así es, cosas de la mecánica orbital), pues todos deciden enviar sus satélites a una órbita superior, lo que requiere menos propulsante. De modo que, más alejados de las capas altas de la atmósfera, estos satélites permanecerán como basura espacial aún más tiempo. En este caso concreto de la órbita geoestacionaria, hablamos de cientos de años. Eso sí que da para arqueología espacial...

¡Saludos!

ango dijo...

Hola buenas, ¿podrías explicar el por qué cuesta menos energía subirlo que bajarlo? Porque supuestamente solo tienes que apuntar el chorro de gases en la dirección de la velocidad para bajar la órbita, o apuntar con el chorro de gases en sentido opuesto para subir. No veo la diferencia.
Saludos.

Javier Casado Pérez dijo...

Cierto. La diferencia está en la magnitud del chorro para conseguir un efecto equivalente. Es decir, el frenado para bajar 10 km es mayor que la aceleración para subir 10 km.
Por otra parte, ten en cuenta que tanto la subida como la bajada necesita dos impusos: en el primero, la órbita aumenta su excentricidad (suponiendo que partíamos de una órbita circular, la aceleración o el frenado nos la ha transformado en una elíptica que es tangente a la primera en el punto del impulso). En el segundo, circularizamos de nuevo la órbita para evitar que se corte con la inicial en el punto de tangencia (punto de partida). Así logramos las dos órbitas separadas "x" km en todo su recorrido.
La forma más intuitiva de verlo es que bajando nos acercamos al planeta, aumenta la fuerza de gravedad, y cualquier maniobra cuesta más. Cuanto más altos, menor es el efecto gravitatorio, e impulsos menores dan como resultado variaciones mayores.
Moraleja: es más fácil ir a Júpiter que a Mercurio, aunque éste está mucho más cerca.
¡Saludos!

ango dijo...

Es una lectura muy intuitiva la que expones, entonces corrígeme si me equivoco: La razón por la que se gasta más energía bajando que subiendo es porque cuesta más frenar "cerca" de un planeta que "lejos". Muchas gracias por el interés.

Javier Casado Pérez dijo...

Más o menos, pero no exactamente. Frenar o acelerar cuesta lo mismo, es decir, una variación de velocidad de "x" km/s cuesta lo mismo estés donde estés. Pero esa misma variación de velocidad provoca un cambio de órbita mayor si estás lejos de un planeta que si estás cerca.

sandglasspatrol dijo...

Con lo bonito que sería un festival de estrellas fugaces haciendo reentrar a todos esos cacharros muertos simultaneamente en la atmósfera...

(siento quitar romanticismo, pero a que pongo algo de humor, eh?!)

Lucas dijo...

Hola a todos:
Alguien sabrá guiarme para encontrar el sitio oficial de Ralf Vandebergh o del observatorio que tiene?
Me interesa montar un observatorio casero, amateur. Me interesa el trabajo y la técnica de éste señor.
Desde ya muchas gracias.