Nuevos retos de la actividad espacial. Basura espacial y la prevención de la carrera armamentista en el espacio exterior

La actividad espacial viene incrementando exponencialmente su actividad, siendo el tercer año consecutivo donde se registra un record en la cantidad de intentos de lanzamientos orbitales, siendo liderados por SpaceX y China. 

Como se puede observar en el siguiente gráfico la cantidad de lanzamientos se incrementa año tras año, incluyendo nuevos actores en este escenario, con la siguiente particularidad: de los 109 despegues desde suelo estadounidense, 98 corrieron a cargo de SpaceX, la compañía de Elon Musk, por lo cual la presencia de empresas privados es cada vez mayor.

Esta situación ha encendido alarmas en diferentes organismos /empresas que ven la necesidad de tomar alguna acción a efectos de, por un lado, reducir la polución de las órbitas bajas terrestres con basura espacial y por el otro, limitar el uso de armas en el espacio exterior.

Antes de empezar a desarrollar estos temas vamos a describir brevemente los espacios donde se desarrollan estas acciones, a través de la descripción de los diferentes tipos de órbitas y su empleo.

Clasificación de órbitas

Al respecto de las órbitas, existen diferentes tipos y uno de ellos es la clasificación de órbitas respecto a su distancia a la Tierra, las cuales poseen características y usos especiales, a saber: 

• Órbita Terrestre Baja o LEO (Low Earth Orbit): es la órbita más próxima a la Tierra y se encuentra a una altitud entre 200 y 2.000 km. Es de forma circular o elíptica y el tiempo en completar una órbita (período orbital) varía entre 88 min. y 127 min. dependiendo de la altitud. La velocidad de los satélites es de unos 27.000 km/h y pueden realizar entre 12 y 16 vueltas terrestres por día. Además, el tiempo máximo en que un satélite está por encima del horizonte local para un observador terrestre es de hasta 20 min, tiempo que se utiliza para transferir los datos e imágenes a las estaciones terrenas.
• Esto los hace especialmente adecuados para todo tipo de teledetección, observación terrestre de alta resolución e investigación científica, ya que los datos pueden obtenerse y transmitirse rápidamente.
• Órbita terrestre media o MEO (Medium Earth Orbit): esta órbita está entre los 2.000 y 35.786 km de altitud. El tiempo para completar una órbita (período orbital) varía entre 2 hs. y menos de 24 hs., dependiendo de la altitud. 
• En esta órbita se suelen colocar satélites de observación, defensa, posicionamiento (GPS y GLONASS) y algunos de comunicaciones. 
• Órbita Geoestacionaria o GEO (Geosynchronous Equatorial Orbit): es un tipo particular de órbita geosincrónica, de forma circular que está en el plano ecuatorial terrestre. Es una órbita circular a 35.786 km. de altitud, sobre el Ecuador y orbitando en el mismo sentido que la rotación de la Tierra. 
• Un objeto geoestacionario parece inmóvil en el cielo visto desde la Tierra y, por tanto, es la órbita de mayor interés para los operadores de satélites de comunicación y de televisión.
• Órbita Altamente Elíptica o HEO (Highly Elliptical Orbit): esta órbita solamente está cerca de la Tierra en algunos puntos de su órbita permaneciendo el resto alejado de ella. En este tipo de órbita los satélites pasan más tiempo sobre algunas zonas del planeta que sobre otras, lo que resulta útil para las comunicaciones.

Asimismo, las órbitas más ocupadas son las órbitas terrestre bajas (LEO), por ello la gran concentración de basura espacial en estas órbitas, según el siguiente detalle:

• LEO: 6.768 satélites.
• MEO: 143 satélites.
• GEO: 590 satélites.
• HEO: 59 satélites.

Basural espacial

Respecto de la basura espacial, podemos mencionar, que desde el lanzamiento del Sputnik 1, primera misión espacial soviética producida el 04 de octubre de 1957 hasta la actualidad, se han lanzado alrededor de unos 6.640 cohetes, incluyendo aquellos que fallaron, colocando unos 18.400 satélites en órbita terrestre, siendo éstos propiedad de más de 70 países. En la actualidad existen unos 12.540 satélites todavía en el espacio, de los cuales unos 10.000 se encuentran operativos.

Por diferentes motivos como ser rupturas, explosiones, colisiones, ensayos de armamento o acontecimientos anómalos se produce la fragmentación de los satélites en partes menores. Estos residuos más los satélites fuera de operación y restos de las diferentes etapas de los cohetes portadores constituyen la basura espacial. 

Se estima que se han producido más de 640 eventos que ocasionaron residuos por fragmentación. Pero a medida que el número de satélites en órbita crece y los viejos satélites no operativos se acumulan junto con los residuos producto de la fragmentación, esta situación configura un escenario donde aumenta exponencialmente el riesgo de colisiones. El principal problema de estas colisiones no está en el choque en sí mismo, excepto que sea contra un vehículo tripulado, sino la reacción en cadena que un choque entre dos objetos podría causar en órbitas saturadas como la órbita terrestre baja (LEO). Esto se conoce como síndrome de Kessler.

En este sentido, la ESA ha expresado que el número de objetos en el espacio regularmente rastreados por Space Surveillance Networks (organismo dependiente de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos) y mantenidos en su catálogo es cerca de 35.910.

Pero no todos los objetos pueden ser rastreados y catalogados, por lo cual se emplea un modelo estadístico para determinar el número de los mismos, los que clasificados por tamaño alcanzan las siguientes cifras:

• 40.500 objetos más grandes de 10 cm.
• 1.100.000 objetos entre 1 cm a 10 cm.
• 130.000.000 objetos entre 1 mm a 1 cm.

Con el objeto de tener una magnitud del problema podemos observar en el siguiente gráfico de LeoLabs la cantidad de residuos que orbitan la Tierra en las órbitas bajas terrestres sin ser identificados. Estos residuos, de por sí, constituyen un riesgo para el resto de los satélites operativos que están en órbita y también para futuras misiones que necesitan atravesar estas capas del espacio exterior densamente pobladas de basura espacial.

Militarización espacio exterior

El otro problema que se presenta en la actividad espacial es la militarización de ese ambiente, debido a que se ha convertido en un escenario de competencia, que si bien no es nuevo se acentúa cada vez más, llevando a las grandes potencias a invertir recursos en nuevos armamentos; ocasionando con las pruebas de éstos gran cantidad de residuos. 

En este sentido, se puede observar a los principales actores y el tipo de armamento desarrollado:

• Estados Unidos: ha estado desarrollando activamente varias armas espaciales, incluidas las capacidades antisatélite (ASAT). La Fuerza Espacial de EE.UU. realiza ejercicios que involucran “compromisos de combate simulados en órbita” y ha activado unidades específicamente dirigidas a satélites adversarios. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) también busca nuevas tecnologías para la “superioridad del espacio” para garantizar la proyección de poder militar de los EE.UU. en este nuevo dominio.
• Rusia: se ha informado que Rusia desarrolla armas nucleares antisatélite, potencialmente capaz de crear pulsos electromagnéticos (EMP) para deshabilitar los satélites. Esto es visto como una amenaza significativa por la inteligencia estadounidense, ya que podría interrumpir la infraestructura satélite crítica. Rusia también ha probado satélites capaces de desplegar otros objetos en órbita, lo que indica sistemas de armas avanzados basados en el espacio. También realizó una prueba de un sistema de misiles capaz de alcanzar satélites en la órbita terrestre baja (LEO) como así también ha desarrollado un sistema de armas láser capaz de dañar o destruir satélites desde tierra, llamado Peresvet.
• China: ha estado trabajando en una variedad de armas espaciales, incluidos los misiles ASAT cinéticos, que pueden destruir físicamente los satélites. China se abstuvo de votar sobre una resolución de la ONU reciente para evitar el despliegue de armas nucleares en el espacio, pero ha apoyado medidas contra la colocación de cualquier arma en el espacio, lo que indica un interés estratégico en el armamento espacial mientras aboga por medidas de desarme más amplias.
• India: Las Fuerzas Armadas de la India mostraron, por primera vez, el misil anti-satélite (ASAT) de la misión Shakti que fue probado con éxito en marzo de 2019 alcanzando un satélite propio en una órbita a 300 km de distancia de la Tierra.

Estos desarrollos destacan la creciente militarización del espacio, con implicaciones significativas para la seguridad global y el potencial de una carrera armamentista en el espacio exterior. El despliegue de estas armas tiene como objetivo garantizar ventajas estratégicas y capacidades de disuasión, pero también plantea preocupaciones sobre el espacio que se convierte en un nuevo dominio donde se desarrollaran los futuros conflictos. 

En este sentido, EEUU lanzó en el 2020 su Plan de Desarrollo Estratégico del Mando Espacial, declarando la necesidad de dominar el espectro completo del conflicto mediante “el control sobre el espacio”, lo que incluía, en caso de ser necesario, la capacidad de las fuerzas estadounidenses de privar a otros países del “uso del espacio”.

Asimismo, en 2022 se refrendó un acuerdo sin precedentes entre Rusia y China que incluye la cooperación en el espacio como un ámbito estratégico para los dos gobiernos.

Esto ha llevado que muchos países creen una Fuerza Espacial, como es el caso de EEUU y otros, al cambio de nombre de sus Fuerzas Aéreas por Fuerzas Aéreas y del Espacio, a efectos de asignarles estas nuevas responsabilidades.

Acciones conducentes

Rastreo y catalogación

Estas acciones permiten tener una consciencia situacional del espacio con el objeto de rastrear y catalogar, no solo la basura espacial sino también aquellos activos en órbitas. Respecto del conocimiento de la posición de la basura espacial permite adoptar medidas evasivas de los satélites activos con el objeto de evitar colisiones. Además, permite hacer un seguimiento de satélites militares para determinar cuáles son sus actividades.

Principalmente la Fuerza Espacial de los EEUU, a través de su Red de Vigilancia Espacial, dispone de diferentes sensores ubicados estratégicamente para hacer un rastreo y catalogación de los residuos espaciales.

Cabe mencionar que diferentes países de la región últimamente han firmado convenios con la Fuerza Espacial de los EEUU, entre ellos podemos mencionar a:

• Perú en el 2023 firmó el convenio de cooperación en materia de conciencia situacional espacial.
• Fuerza Aérea de Brasil y de Colombia participaron en 2024 en el primer ejercicio multinacional con la nueva Fuerza Espacial de EEUU.
• Representantes de Uruguay, Colombia, Brasil y Perú se reunieron durante el Simposio Espacial 39°, del 8 al 11 de abril de 2024, con los líderes del Comando Espacial de los Estados Unidos para fortalecer y ampliar la cooperación espacial entre las naciones asociadas en el hemisferio occidental.

Pero también existen otros emprendimientos primados como es LeoLabs Space quien dispone de radares comerciales de monitoreo y mapeo de la órbita baja de la tierra. La compañía tiene radares en Costa Rica, Alaska, Texas y Nueva Zelanda y tenía autorización para instalar uno en Tierra del Fuego, pero dicha autorización fue cancelada el año pasado. Esta empresa cubre por completo esta órbita y es capaz de identificar basura orbital de hasta 2 cm. a cientos de kilómetros de distancia. 

Reducción de la basura espacial

Para ello, los principales países y organismos se están ocupando del tema a través de diferentes proyectos.

Uno de ellos es el desarrollo de una tecnología láser empleada desde Tierra para atacar los fragmentos más grandes. Cuando la luz láser golpea un fragmento, un lado del fragmento se vaporizaría, creando un empuje que cambiaría la excentricidad de la órbita de los restos del fragmento hasta que volviera a entrar nuevamente en la Tierra y así ser destruido; pero ésta es sólo una hipótesis. 

Para los fragmentos muy pequeños, no se conoce ninguna tecnología que pueda recoger y ocuparse de los muchos existentes en diferentes planos orbitales. 

Otro proyecto es el impulsado por la Agencia Espacial Federal Rusa en el 2014 que consiste en la construcción de un satélite con brazos que se acercaría a otros satélites no operativos y los desplazaría a la órbita cementerio (de mayor altura que la geoestacionaria). ​ 

Roscosmos apunta a comenzar a limpiar la órbita geoestacionaria (GEO), situada sobre el ecuador a una altitud de 36.000 km sobre el nivel del mar debido a que ésta es más demandada comercialmente porque es utilizada por satélites de comunicaciones y radiodifusión.

En 2018 la Escuela Politécnica Federal de Lausana desarrolló el satélite ClearSpace One, el primer satélite experimental que se encargará de limpiar la basura espacial que rodea la atmósfera en el año 2025 aproximadamente. 

Este experimento consiste en una red que se despliega, se alinea con el objeto a alcanzar y luego lo atrapa.

Sin embargo, hay que tener en consideración que cualquiera de estos proyectos u otros que aparezcan tienen un uso dual. Puede servir para limpiar las órbitas de basura espacial o bien sacar de órbita a un satélite militar de otro país. 

Por ello al igual que la aviación, los satélites militares están avanzando a una nueva etapa donde reduzcan su visibilidad para evitar ser rastreados y en determinados casos, ser afectado por uno de estos dispositivos limpiadores o por un ASAT.

Acuerdos internacionales

Si nos retrotraemos a 1967, podemos encontrar la primera norma que se dicta sobre el uso del espacio exterior en el marco de la Asamblea de las Naciones Unidas. Ese año se celebró el Tratado sobre el espacio exterior, cuyo nombre completo es “Tratado sobre los principios que deben regir las actividades de los Estados en la exploración y utilización del espacio ultraterrestre, incluso la Luna y otros cuerpos celestes”. Actualmente forman parte de este Tratado 105 países más 24 países que han firmado, pero que aún no han ratificado.

Este documento representa el marco jurídico básico del derecho internacional del espacio, teniendo entre sus principios:

• Prohibición de la colocación de armas nucleares u otras armas de destrucción masiva en la órbita de la Tierra, su instalación en la Luna o cualquier otro cuerpo celeste.
• Limita exclusivamente a la utilización de la Luna y otros cuerpos celestes con fines pacíficos.
• Prohíbe expresamente su uso para la realización de pruebas de armas de cualquier tipo, la realización de maniobras militares o el establecimiento de bases militares, instalaciones y fortificaciones.
• Prohíbe explícitamente a cualquier gobierno la reivindicación de los cuerpos celestes como la Luna o un planeta, ya que son patrimonio común de la humanidad.

Esta norma brinda a los Estados los medios necesarios para la resolución de conflictos en el espacio ultraterrestre, pero hay que tener presente que se dictó hace más de 50 años, donde la tecnología no era la que se dispone hoy en día, por lo cual se considera necesario una revisión de la misma.

Por otro lado, en abril de 2020 y en contra del mencionado Tratado sobre el espacio exterior, Donald Trump dicta el decreto según el cual, “los estadounidenses tenían derecho a participar en la exploración comercial, la recuperación y el uso de recursos en el espacio ultraterrestre. El espacio exterior es un dominio legal y físicamente único de la actividad humana y EEUU no lo ve como un bien común global”.

Con lo cual, le abre la puerta a muchas empresas privadas que están desarrollando tecnología para poder llevar a cabo la explotación de esos recursos y sobre las cuales se está apoyando el mismo desarrollo espacial de EUUU.

En 2023, la Asamblea General de la ONU decidió convocar un Grupo de Expertos Gubernamentales (GGE) para abordar medidas prácticas adicionales para la prevención de una carrera armamentista en el espacio exterior. Este grupo, compuesto por expertos de 25 Estados Miembros, tiene como objetivo elaborar recomendaciones sobre elementos sustanciales de un instrumento legalmente vinculante para prevenir la colocación de armas en el espacio. 

La Conferencia de Desarme, junto con la Unión Europea y sus Estados Miembros, ha subrayado la importancia de considerar el espacio exterior como un bien común global. En marzo de 2023, se destacó la necesidad de adoptar medidas prácticas para reducir riesgos y prevenir conflictos en el espacio, incluyendo el desarrollo de normas de comportamiento responsable y la prohibición de pruebas destructivas de armas antisatélite (ASAT). Teniendo en cuanta que la prueba de un misil antisatélite llevado a cabo por China en 2007 contra su satélite Fenyun a una altitud de 865 km produjo 2.800.000 de nuevos fragmentos de desechos espaciales.

La resolución 77/41 de diciembre de 2022 de la Asamblea General de la ONU, apoyada por la UE, promovió compromisos de los Estados Miembros para no realizar pruebas destructivas de misiles ASAT. Estos compromisos fueron vistos como pasos concretos y medibles para fortalecer la seguridad y estabilidad internacionales y para el desarrollo de un marco legalmente vinculante en el futuro.

En el pasado mes de abril, Rusia vetó una resolución de la ONU patrocinada por Estados Unidos y Japón que pedía a todas las naciones evitar una peligrosa carrera armamentista nuclear en el espacio exterior.

La votación en el Consejo de Seguridad de 15 miembros fue de 13 a favor, Rusia se opuso y China se abstuvo. Rusia desestimó la medida por considerarla politizada y dijo que no iba lo suficientemente lejos en la prohibición de todo tipo de armas en el espacio. 

Si bien es de público conocimiento la rivalidad entre Rusia y EEUU, la posición de Rusia, a mi humilde entender, guarda una coherencia con, no sólo limitar al armamento nuclear sino que la regulación debería ser sobre todo otro tipo de armamento actual o futuro, como ser láser, energía de pulso magnético, misiles anti satélites, etc.

Conclusiones

Nos encontramos frente a un escenario complejo. Por un lado la creciente explotación del espacio exterior, impulsado por empresas privadas, que lleva a un incremento de basura espacial, especialmente en órbitas bajas. Si bien, hay algunos proyectos para reducir el impacto de la misma, todavía no están operativos.

Por otro lado, la falta de regulaciones y acuerdos internacionales vinculantes sobre armamento espacial han dado lugar a un clima de desconfianza, lo cual lleva a una competencia donde las principales potencias tratan de mantener la supremacía, proyectando al espacio exterior como el próximo campo de batalla.

Por ello, la continua proliferación y desarrollo de armas ASAT, tanto terrestres como co-orbitales, representan un riesgo significativo para las actividades en el espacio debido a que las pruebas de dichos armamentos producen grandes cantidades de desechos complicando aún más la situación anteriormente planteada.

Por ende, la adopción de normas de comportamiento responsable y la cooperación internacional son esenciales para evitar la militarización del espacio y garantizar su uso pacífico.