Investigadores de la Universidad de Manchester han creado una innovadora metodología para diseñar misiones de satélites de observación terrestre, con el objetivo de **proteger el entorno espacial** mientras se continúa proporcionando datos esenciales para abordar desafíos globales como el cambio climático, la producción de alimentos y la degradación ambiental.
Los satélites de observación terrestre son cada vez más cruciales para apoyar los esfuerzos destinados a cumplir con los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) establecidos por las Naciones Unidas. Estos dispositivos proporcionan información vital sobre temas que van desde el uso del suelo hasta la respuesta ante desastres. Sin embargo, el rápido crecimiento en el número de misiones satelitales ha provocado que las órbitas terrestres sean más congestionadas y peligrosas, aumentando así el riesgo de colisiones y la generación de residuos espaciales duraderos.
Actualmente, hay aproximadamente 11,800 satélites activos en órbita, y algunas proyecciones indican que esa cifra podría superar los 100,000 para finales de esta década. Las colisiones en el espacio pueden generar grandes cantidades de escombros, amenazando tanto a los satélites como a los astronautas y comprometiendo la viabilidad a largo plazo de regiones orbitales clave.
Nueva metodología para reducir riesgos en misiones satelitales
El nuevo modelo presentado por los investigadores establece un vínculo entre los objetivos de las misiones satelitales y el riesgo de colisión como un primer paso fundamental en el diseño de dichas misiones. Este enfoque ha sido publicado en la revista Advances in Space Research.
John Mackintosh, investigador doctoral en la Universidad de Manchester, comentó: “Nuestra investigación aborda lo que se describe como una 'paradoja de sostenibilidad espacial', donde utilizar satélites para resolver problemas ambientales y sociales en la Tierra podría socavar la sostenibilidad a largo plazo del propio espacio”.
Mackintosh añadió: “Al integrar el riesgo de colisión en las primeras etapas del diseño de misiones, garantizamos que las misiones de observación terrestre se planifiquen con mayor responsabilidad, equilibrando la calidad de los datos con la necesidad de proteger el entorno orbital”.
Ajuste entre requisitos y riesgos
Las aplicaciones que respaldan los ODS dependen frecuentemente de imágenes satelitales de muy alta resolución. Para lograr este nivel de detalle, los satélites suelen operar a altitudes más bajas, lo que reduce su campo visual. Alternativamente, pueden operar a mayores altitudes pero deben ser más grandes y pesados para llevar sistemas ópticos más amplios, lo que incrementa su exposición a escombros espaciales y hace que las colisiones sean más probables y potencialmente más dañinas.
El nuevo marco modelístico permite considerar conjuntamente los requisitos de rendimiento del satélite y el riesgo de colisión durante el diseño de la misión, evitando evaluaciones separadas o tardías en el desarrollo.
Dicha metodología vincula requisitos misioneros como resolución e cobertura de imágenes con estimaciones sobre tamaño y masa del satélite, número total dentro de una constelación y niveles presentes de escombros en diferentes regiones de baja órbita terrestre. Esto permite a los diseñadores explorar cómo distintas elecciones misioneras afectan tanto la calidad del dato como el riesgo de colisión.
Un enfoque práctico hacia un futuro sostenible
Dr. Ciara McGrath, docente en Sistemas Aeroespaciales en la Universidad mencionada, subrayó: “A medida que aumenta el uso de satélites, nuestro método ofrece una forma práctica para garantizar que el espacio siga siendo seguro, sostenible y utilizable para futuras generaciones sin dejar atrás los datos necesarios para abordar los desafíos más apremiantes del mundo”.
Katharine Smith, profesora de Tecnología Espacial en la misma universidad, agregó: “La metodología también podría adaptarse a diferentes sistemas de observación terrestre e incluir impactos medioambientales espaciales más detallados”. En investigaciones futuras se podría tener en cuenta cuánto tiempo permanecen fragmentos residuales en órbita y cómo estos afectan a otros satélites.
Este trabajo fue publicado recientemente en Advances in Space Research.
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