Si bien la probabilidad de que basura espacial impacte un avión es muy baja, la investigación destaca que el potencial de que desechos de cohetes espaciales no controlados interrumpan los vuelos y creen costos adicionales para las aerolíneas y los pasajeros no lo es.
No es para nada novedoso que la basura espacial altere el tráfico aéreo. En 2022, el reingreso de un cohete de 20 toneladas provocó que las autoridades de aviación españolas y francesas cerraran zonas de su espacio aéreo.
Y con el aumento de los lanzamientos y vuelos de cohetes, los investigadores de la Universidad de la Columbia Británica advierten que los responsables políticos deben tomar medidas.
“La reciente explosión de la nave espacial Starship, de SpaceX poco después del lanzamiento demostró los desafíos que supone tener que cerrar repentinamente el espacio aéreo”, dijo el primer autor Ewan Wright, estudiante de doctorado de estudios interdisciplinarios en la UBC. “Las autoridades establecieron una zona de ‘exclusión’ para las aeronaves, muchas de las cuales tuvieron que dar la vuelta o desviar su trayectoria de vuelo. Y esta era una situación en la que teníamos buena información sobre dónde era probable que cayeran los restos del cohete, lo que no ocurre con los restos que vuelven a entrar en la atmósfera sin control desde la órbita”.
Cuando se lanzan objetos como satélites al espacio mediante cohetes, gran parte de los cohetes suelen quedar en órbita. Si estas etapas sobrantes del cohete se encuentran en una órbita lo suficientemente baja, pueden volver a entrar en la atmósfera de forma descontrolada. La mayor parte del material se quemará en la atmósfera terrestre, pero muchos trozos seguirán cayendo a la superficie.
Lanzamientos y vuelos de cohetes en aumento #
Los investigadores utilizaron el número de aeronaves en el día de mayor actividad de 2023 y lo compararon con la probabilidad de que fragmentos de cohetes vuelvan a ingresar por encima de varios niveles de tráfico aéreo, calculados a partir de una década de datos. Denver, Colorado, tuvo la mayor densidad de tráfico aéreo ese día, aproximadamente una aeronave cada 18 km2.
Presiento que muchos lectores estarán alzándose de hombros ante la información del párrafo previo. Pero tal vez la próxima vez ‘Denver’ sea el patio de su casa.
Utilizando este valor como punto de referencia, calcularon la probabilidad de que los desechos de cohetes vuelvan a entrar en la atmósfera en diferentes umbrales de densidad de tráfico aéreo. Cuando analizaron regiones que tienen un 10 por ciento de la densidad máxima de tráfico aéreo o más, por ejemplo (el tipo de actividad que se observa en el espacio aéreo sobre Vancouver-Seattle), encontraron una probabilidad anual del 26 por ciento de que los desechos de cohetes vuelvan a entrar en ese tipo de espacio aéreo.
“Cabe destacar que el espacio aéreo sobre el sur de Europa que se cerró en 2022 es solo el cinco por ciento del pico. En todo el mundo, existe una probabilidad del 75 por ciento de que se produzca un reingreso en dichas regiones cada año”, dijo Wright.
En 2024 se lanzaron con éxito 258 cohetes y se produjo un récord de 120 reingresos no controlados de restos de cohetes, con más de 2.300 cuerpos de cohetes aún en órbita. Se espera que el número de pasajeros aéreos aumente casi un siete por ciento en 2025, según la Asociación Internacional de Transporte Aéreo.
La industria espacial exporta riesgos #
Los investigadores también calcularon que la probabilidad anual de que desechos de cohetes espaciales colisionen con un avión es de una entre 430.000.
Cuando los desechos de los cohetes espaciales entran en un espacio aéreo muy concurrido, las autoridades de aviación pueden arriesgarse y permitir que los vuelos continúen o actuar desviándolos o decidir el cierre del espacio aéreo. “Pero, ¿por qué las autoridades deberían tomar estas decisiones en primer lugar? Las reentradas incontroladas del cuerpo de un cohete son una opción de diseño, no una necesidad”, dijo el coautor Dr. Aaron Boley, profesor asociado en el departamento de física y astronomía de la UBC. “La industria espacial está exportando efectivamente su riesgo a las aerolíneas y los pasajeros”.
En la introducción del paper publicado en Nature Scientific Reports, Wright et al. indicaron:
“Este artículo se basa en un estudio preliminar presentado por los autores en la 2.ª Conferencia Internacional sobre Desechos Orbitales: Uncontrolled reentries will disrupt airspace again. Si bien hay superposiciones en el texto, este artículo amplía en gran medida ese trabajo inicial.
“El 4 de noviembre de 2022, un cohete Long March 5B (LM-5B) de 20 toneladas reingresó a la atmósfera sobre el Océano Pacífico. Esta ubicación de reingreso fue resultado del azar más que del diseño, ya que el cuerpo del cohete fue abandonado en órbita y se dejó regresar a la Tierra de manera incontrolada. En la tarde anterior a su reingreso, se predijo que el cuerpo del cohete reingresaría sobre el sur de Europa. Esto llevó a la organización de Vigilancia y Seguimiento Espacial de la Unión Europea (EU SST) a plantear sus preocupaciones a la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA), que en respuesta emitió un Boletín de Información de Seguridad (SIB) recomendando que las autoridades nacionales “consideren implementar y notificar restricciones del espacio aéreo en una trayectoria de mínimo 70 km y hasta 120 km a cada lado de la trayectoria de reingreso estimada”. A la mañana siguiente, las autoridades españolas y francesas optaron por hacer precisamente eso y cerraron parte de su espacio aéreo.
“De los 15 avisos a misiones aéreas (NOTAM) emitidos en toda Europa para el reingreso, cuatro fueron de tasa cero, lo que significa que el espacio aéreo fue efectivamente cerrado. Estos cierres retrasaron 645 aeronaves por un promedio de 29 minutos, y abarcaron el centro de España, el sur de Francia y Mónaco. Particularmente perturbadores fueron los cortos tiempos de espera entre el anuncio de un cierre y su implementación: en algunos casos, las aeronaves que ya estaban en vuelo tuvieron que ser desviadas o se les dio instrucciones para regresar a su aeropuerto de partida. Los estados circundantes, incluidos Portugal, Italia y Grecia, también estaban bajo la trayectoria de vuelo de reingreso y sujetos al mismo riesgo de reingreso, pero optaron por no cerrar su espacio aéreo. Luego vieron un aumento inesperado en el tráfico aéreo de vuelos desviados, que conllevaban diferentes riesgos operativos. El incidente puso de relieve, entre otras cosas, una falta de preparación para esta eventualidad y una falta de armonización de las respuestas entre los estados”, según puede leerse en el paper difundido en Nature Scientific Reports.
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El paper Airspace closures due to reentering space objects fue publicado en Nature Scientific Reports. Autores: Ewan Wright, Aaron Boley & Michael Byers.
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El artículo One in four chance per year that rocket junk will enter busy airspace, escrito por Alex Walls, fue publicado en la sección de novedades de la Universidad de Columbia Británica.