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AEARTE
2013
ALUMNO:
CARLOS ESTRELLA
SPACE DEBRIS
AEARTE
2013
ALUMNO:
CARLOS ESTRELLA
BASURA ESPACIAL
BASURA ESPACIAL
 CONTAMINACION
 TEMARIO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
BASURA ESPACIAL
INTRODUCCION
CLASIFICACIONES DE SATELITES
POBLACION DE OBJETOS
PROTECCION
SINDROMES/DIAGRAMAS
CRECIMIENTO DE ESCOMBROS
TAMAÑO DE OBJETOS
FUENTES DE DESECHOS
SOFTWARES CONOCIDOS
VIDA ORBITAL
AMENAZA Y RIESGO
VIGILANCIA ESPACIAL
TRATAMIENTO Y MITIGACION
INSTITUCIONES RELACIONADAS
 CONCEPTO

BASURA ESPACIAL
La basura espacial, también conocida como desechos
orbitales, chatarra espacial y residuos espaciales, es la
colección de objetos difuntos en órbita alrededor de la
Tierra. Esto incluye todo, desde las etapas de cohetes
gastados, satélites viejos, fragmentos de desintegración,
erosión, explosión y las colisiones. (Copous 2013)
BASURA ESPACIAL
 ACTIVIDADES ESPACIALES



Las actividades espaciales en la órbita de la Tierra son cada vez más
indispensables para la civilización.
FUNCIONES DE LAS NAVES ESPACIALES EN ORBITA:
comunicaciones, navegación, investigación científica,
exploración,
observación de la tierra (tiempo, clima, uso del suelo, recursos naturales)
SISTEMAS DUALES
BASURA ESPACIAL
 INTRODUCCION

Estas NAVES ESPACIALES enfrentan dos problemas substanciales:
1. METEORITOS (giran alrededor del sol, transitan rápidamente , salen de la
región cercana a la Tierra ,o ingresan, se queman en la atmósfera, o caen a
tierra)
2. DESECHOS ORBITALES (giran alrededor de un cuerpo celeste
predeterminado (Tierra), permanecen en órbita hasta que la fricción
atmosférica u otras perturbaciones obligan a caer y entrar en la atmósfera
terrestre. De igual forma se queman en la atmósfera o caen a tierra).
BASURA ESPACIAL
 INTRODUCCION

Estos METEORITOS y DESECHOS ORBITALES son la causa de:


Posibles impactos en ORBITA a las naves espaciales
Posibles daños a la población humana por CAIDA A TIERRA
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR EL TAMAÑO




Grande (>1000 kg)
Mediano (500 – 1000 kg)
Pequeño
 Minisatélites
(100–500 kg)
 Microsatélites (10 – 100 kg)
 Nanosatélites (1 – 10 kg)
 Picosatélites
(0.1 – 1 kg)
 Femtosatelites (< 100 gr)
POR LA APLICACIÓN




Comunicaciones RC/TV/SEG
Observación de la Tierra
Navegación GNSS
Exploración / Ciencia
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR EL TIPO DE MISION










Sat. Asesinos (armas antisatélites)
Sat. Astronómicos (planeta, galaxias)
Biosatélites (llevan organismos vivos, exper)
Sat. de comunicaciones
Sat. miniaturizados
Sat. Navegación Global
Sat. Observación de la Tierra
Sat. Energía Solar
Sat. Meteorológicos (clima, tiempo atm.)
Estaciones Espaciales
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES
“ORBITA GEOCENTRICA / ELIPTICA

POR LA ALTURA ORBITAL
2H 6H(GNSS) 6-24H 35.786m(com, tv, telf)”
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES
“ORBITA GEOCENTRICA / ELIPTICA

2H 6H(GNSS) 6-24H 35.786m(com, tv, telf)”
POR LA ALTURA ORBITAL
LEO
MEO
GEO
HEO
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR LA ALTURA ORBITAL
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR LA INCLINACION



ORBITA INCLINADA (inclinación en relación con el plano ecuatorial, ≠ 0)
ORBITA POLAR (pasa por encima de los polos del planeta, tiene una
inclinación de 90°
ORBITA HELIOSINCRONICA (casi polar, que pasa por el ecuador a la
misma hora local terrestre en cada pasada, útil para imágenes de satélite)
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR SU EXCENTRICIDAD (ε)




ORBITA CIRCULAR (ε = 0, trayectoria es un circulo)
ORBITA ELIPTICA (ε >0 pero <1, trayectoria es una elipse)
TRAYECTORIA PARABOLICA (ε =1. La velocidad es = a la velocidad de
escape)
TRAYECTORIA HIPERBOLICA (ε >1. La nave escapa de la atracción
gravitacional y continua su vuelo indefinidamente)
*EXCENTRICIDAD (ε) Determina el grado de desviación de una sección cónica con respecto a una
circunferencia. (ellipse, hipérbola, parábola)
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR SU TRAYECTORIA Y TRANSFERENCIA

TRAYECTORIA DE ESCAPE/CAPTURA (Reentrada atmosférica) (órbita
parabólica de velocidad alta donde el objeto se aleja o se acerca del planeta).
ORBITA DE TRANSFERENCIA DE HOHMANN (maniobra que traslada a
una nave desde una órbita circular a otra)
ORBITA TRANSFERENCIA GEOSINCRONICA (órbita eliptica cuyo
perigeo es la altitud de una LEO y su apogeo de una Geosíncrona)
ORBITA TRANSFERENCIA GEOESTACIONARIA (órbita elíptica cuyo
perigeo es la altitud de una LEO y su apogeo de una Geoestacionaria)



BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR SU SINCRONIA






ORBITA SINCRONA (el satélite tiene un período orbital = al período de
rotación del objeto principal y en la misma dirección. ANALEMA8)
ORBITA SEMISINCRONA (altitud 12.544 km aprox y un período orbital de
unas 12 horas)
ORBITA GEOSINCRONA (altitud 35.768 km. ANALEMA8)
se trasladan los satélites cuando acaba su vida útil)
ORBITA AEREOSINCRONA (órbita sincrona alrededor de Marte con un
período orbital al día sideral de Marte 24,6229 horas)
ORBITA HELIOSINCRONA (órbita heliocéntrica sobre el Sol donde el
período orbital del satélite es = al período de rotación del Sol)
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION DE SATELITES

POR SU SINCRONIA



ORBITA GEOESTACIONARIA GSO (es una geosíncrona con inclinación 0.
El satélite parecería un punto fijo en el cielo)
ORBITA CEMENTERIO (cientos de km encima de la geosíncrona donde se
trasladan los satélites cuando acaba su vida útil)
ORBITA AEREOESTACIONARIA (órbita aereosíncrona circular sobre el
plano ecuatorial a unos 17.000 km de altitud. Similar a la geoestacionaria pero
en Marte)
BASURA ESPACIAL
 CLASIFICACION POR SU UTILIDAD
SATELITES ACTIVOS
SATELITES INACTIVOS
BASURA ESPACIAL
BASURA ESPACIAL
 DE LA CANTIDAD TOTAL DE LOS OBJETOS..





Aprox. 95% de los objetos son desechos espaciales
Principales concentraciones en el campo de escombros es en GEO, LEO
Aprox. 19.000 piezas >5 cm son dadas seguimiento
Aprox. 300.000 piezas >1 cm y <5 cm (bajo 2000 km altura)
La mayoría de los objetos < 1 cm (polvo de motores de cohetes sólidos,
escamas de pintura, refrigerante). SOLUCION: Escudo WHIPPLE
(parachoques)
LEO
GEO
BASURA ESPACIAL
 Escudo WHIPPLE




Parachoques
Es un escudo de impactos e hipervelocidad
Proteje las naves espaciales (tripuladas y no tripuladas) de colisiones
Velocidad de soporte de colisión (3 a 18 km/seg)
 No todas las partes de una nave espacial puede ser protegido (paneles
solares y dispositivos ópticos (telescopios, giróscopos, sensores)
BASURA ESPACIAL
 Síndrome KESSLER
 Si se produce una colisión de fragmentos >1Kg a 10 km/s,
la destrucción de la nave espacial es casi inevitable.
 La probabilidad de colisión es influenciado por el número de objetos en el espacio
(DENSIDAD CRITICA).
 En este espacio (DC) se crean nuevos desechos mucho más rápido que las
fuerzas naturales, a causa de una REACCION EN CADENA (colisiones entre
objetos) que pulverizaría hasta los satélites en funcionamiento.
 CONSECUENCIAS: Inutilización de bandas, aumento del costo de lanzamientos
espaciales y misiones, problemas en la industria espacial.
BASURA ESPACIAL
 Síndrome KESSLER
 CONCLUSION:
Con una DENSIDAD BAJA, la adición de desechos a
través de impactos es mas lenta que su velocidad de desintegración (No
hay problema), pero si existe una DENSIDAD ALTA, la tasa de
producción es mayor que las tasas de descomposición, dando lugar a una
CASCADA o REACCION EN CADENA (efecto bola de nieve - avalancha),
haciendo cualquier tipo de actividad espacial muy peligrosa.
ESA. 2010 Space Debris Office
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA
 NORAD (North American Aerospace Defense Command) 1957 -2013,
mantiene el CATALOGO DE OBJETOS DEL ESPACIO (todas las fases)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1957
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1965
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1970
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1975
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1980
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1985
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1990
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 1995
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 2000
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 2005
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 2010
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 POBLACION ORBITANDO LA TIERRA 2010
Population Orbiting the Earth, from 1957 (Sputnik) to 2010. Cataloged objects. ASI (Ufficio Qualitá - Detriti Spaziali. C. Portelli)
BASURA ESPACIAL
 CATALOGO DE OBJETOS SEPARADO
 NORAD (Jhon Gabbard), genera una base de datos separada , tratando
de considerar (pruebas antisatélite, etapas de cohetes con propelente que
expandio un gas y reventaron sus tanques_hidrazina (Ventilación)).
 RESULTANTE: Gabbard desarrolla una técnica de predicción de las
trayectorias orbitales , mejorando dramáticamente la modelización de la
evolución orbital y la decadencia. “DIAGRAMAS DE GABBARD”.
BASURA ESPACIAL
 Diagramas de GABBARD
 Muy útil para ilustrar los cambios orbitales.
 Gráfico de dispersión de ALTURA vs PERIODO
 El apogeo (+) y el perigeo (-) de cada fragmento expulsado se muestra
como un punto en el diagrama, el resultante se parece a 2boomerangs
unidos por sus vértices. Masas grandes (cerca), pequeñas (lejos).
BASURA ESPACIAL
 MISILES ANTISAT.
“Carrera Armamentista Espacial”
COLISION. EXPLOSION
“Hipervelocidad accidental”
 Diseñados para incapacitar o destruir satélites para fines militares estratégicos.
(EEUU, URSS (láser), INDIA (LEO-GEO) Y REP. POPULAR CHINA )
 CHINA: 11ENE2007 la Rep. Popular China destruyó con éxito un satélite difunto
meteorológico chino (FY-1C órbita polar, 865 km, 750 kg)
 150.000 fragmentos >1 cm, 2.841 fragmentos (tamaño de una pelota de golf)
BASURA ESPACIAL
 MISILES ANTISAT.
“Carrera Armamentista Espacial”
COLISION. EXPLOSION
“Hipervelocidad accidental”
 Diseñados para incapacitar o destruir satélites para fines militares estratégicos.
(EEUU, URSS (láser), INDIA (LEO-GEO) Y REP. POPULAR CHINA )
 CHINA: 11ENE2007 la Rep. Popular China destruyó con éxito un satélite difunto
meteorológico chino (FY-1C órbita polar, 865 km, 750 kg)
 150.000 fragmentos >1 cm, 2.841 fragmentos (tamaño de una pelota de golf)
BASURA ESPACIAL
 MISILES ANTISAT.
“Carrera Armamentista Espacial”
COLISION. EXPLOSION
“Hipervelocidad accidental 8”
 COLISION DE SATELITES: 10FEB2009, 789 km Siberia, empeora el estado
de las órbitas (+ congestión).
SSN. Space Surveillance Network
 Primera colisión de hipervelocidad accidental entre dos satélites intactos
artificiales en órbita terrestre.
 Chocan (11.7 km/s, órbitas circulares) IRIDIUM 33 (560 kg - Comunic. EEUU)
y COSMOS 2251 (950 kg – Fuerzas Espaciales Rusas)
BASURA ESPACIAL
 CRECIMIENTO DE ESCOMBROS ESPACIALES
CLIMA ESPACIAL
Resistencia al aire y
caída
La cantidad de chatarra espacial seguirá creciendo sin control, y los cálculos predicen
que para el año 2055 será imposible lanzar cualquier misión espacial sin toparse
con uno de estos objetos, a menos que se desarrolle y ejecute un plan para librarse de ellos.
BASURA ESPACIAL
 TAMAÑO de los desechos espaciales (detección de objetos)
 1.GRANDES: Capacidad actual para detectar objetos (>10 cm, 1 kg)
 2.PEQUEÑOS: (<1 cm)
 *Escombros entre estos dos límites se consideran grandes pero van sin medida
debido a la incapacidad para rastrearlos.
 La MASA TOTAL EN ORBITA se mantiene relativamente constante (5400 ton
6100 ton)
VANGUARD I (EEUU) va casi medio siglo sin control, es el artefacto mas antiguo que orbita nuestro planeta y si nada lo
remedia seguirá 240 años.(primero en usar la energia solar)
BASURA ESPACIAL
 DEBRIS EN (LEO)
(BAJAS ALTITUDES)
 Cada SATELITE, SONDA o MISION TRIPULADA tiene el potencial de
crear desechos espaciales. RIESGO (Que la órbita baja quede inutilizada)
 PROBLEMA: Existen pocas órbitas universales que mantienen naves
espaciales en anillos particulares, a diferencia de GEO (una sola órbita
ampliamente utilizada)
BASURA ESPACIAL
 DEBRIS EN ALTAS ALTITUDES
 A >Altitud,
la resistencia atmosférica es menos significativa
(Decaimiento Orbital tarda mucho más)
 Los desechos pueden ir a altitudes más bajas por: Arrastre atmosférico,
pertubaciones lunares y la presión de la radiación solar. (Desintegración)
 Si los desechos van altitudes muy altas (miles de años)
 GRAN PROBLEMA: En órbitas GEO (satélites activos mantienen su
estación a través de propulsores, pero si llegan a ser inoperables se
convierten en una preocupación de colisión TELSTAR401 Sat.
Comunicaciones AT&T_ destruido por tormenta magnética 1997)
Las fuerzas perturbadoras del Sol en la Luna
en dos lugares en su órbita. Las 
representan la dirección y magnitud de la
fuerza gravitacional de la Tierra. Cuando se
resta de la fuerza en la Luna (), lo que
queda es la fuerza perturbadora () en la
Luna respecto a la Tierra (cambio en la
forma de la órbita).
BASURA ESPACIAL
 DISTRIBUCION DE SATELITES EN GEO
BASURA ESPACIAL
 ITU (International Telecommunication Union)
 El ITU exige ahora que los propietarios de los satélites garanticen que
sus naves espaciales puedan moverse a otras posiciones orbitales al final
de su vida. (No ha tenido efecto)
 La órbita GEO está demasiado lejos para hacer mediciones precisas de
objetos <1 cm
 Han sugerido que los satélites se trasladen a espacios vacíos dentro de
GEO, donde usarían menos maniobra y mejor predicción en futuros
movimientos.
 Otro riesgo tienen los satélites en otras órbitas, sobre todo cuando
quedan
varados
en
ORBITA
DE
TRANSFERENCIA
GEOESTACIONARIA, que son preocupantes por las grandes velocidades
que generan en los cruces.
BASURA ESPACIAL
 GTO. Geostationary Transfer Orbit
 El ITU exige ahora que los propietarios de los satélites garanticen que
sus naves espaciales puedan moverse a otras posiciones orbitales al final
BASURA ESPACIAL
 A PESAR DE LOS ESFUERZOS Y REGULACIONES
 CERISE: Microsatélite, heliosincrónico, interceptaba señales de radio,
alcanzado por un desecho del Arian que estalló en 1996.
 EXPRESS AM11: Golpeado por un objeto 2006, pero fue llevado a una
zona de aparcamiento fuera de la órbita geoestacionaria.
 OLYMPUS 1: Golpeado por un objeto 1993 (quedó a la deriva)
BASURA ESPACIAL
 FUENTES DE DESECHOS ESPACIALES
 NAVES ESPACIALES MUERTAS




VANGUARD 1 (EEUU) 1958
Orbita MEO
Continua en órbita
Estará 240 años mas en órbita
 REACTORES NUCLEARES



Fueron movidos a una órbita cementerio, pero hubo un fallo que impidió la separación de su
reactor nuclear. Gotas de refrigerante (cm)
RORSAT (Radar Ocean Reconnaissance Satellite)
KOSMOS 954 (URSS). Entró a la atmósfera
BASURA ESPACIAL
 FUENTES DE DESECHOS ESPACIALES
“EVA. Actividad Extra Vehicular”
 EQUIPO PERDIDO




Guante (Astr. E. Blanco / 1era caminata espacial EEUU (EVA)
Cámara (Astr. M. Collins / cerca de la nave espacial Gemini-10)
Bolsas de basura (Cosmonautas soviéticos / Est. Esp. MIR 15 años de operación)
Llave inglesa – cepillo de dientes – cajas de herramientas …durante EVA
BASURA ESPACIAL
 FUENTES DE DESECHOS ESPACIALES
 PROPULSORES

El cohete ruso PROTON-M (42,3 m altura) lanzado el 16OCT2012, que también trabaja para
la ILS (International Launch Services), NO SUPERO LA ORBITA DE TRANSFERENCIA y
perdió sus dos satelites.
BASURA ESPACIAL
 FUENTES DE DESECHOS ESPACIALES
 PROPULSORES

El cohete ruso PROTON-M (42,3 m altura) lanzado el 16OCT2012, que también trabaja para
la ILS (International Launch Services), NO SUPERO LA ORBITA DE TRANSFERENCIA y
perdió sus dos satelites.
BASURA ESPACIAL
 FUENTES DE DESECHOS ESPACIALES
 EXPLOSION DE LAS ETAPAS SUPERIORES
 COLISIONES DE SATELITES
 Decenas de viejos reactores nucleares soviéticos han dado a conocer 100.000
NAK (metal líquido), gotas 800-900 km, que varían en tamaño desde 1-6 cm. (El
mayor riesgo son lo escombros sin seguimiento 1-10 cm)
NAK: aleación de sodio (Na) y potasio (K), puede presentarse en estado líquido a Temp. ambiente.
Altamente reactivo con el aire y agua, 1 gr puede provocar riesgo o explosión.
BASURA ESPACIAL
 SOFTWARE ESPACIAL
SPACE TRACK
 PROJECT SPACE TRACK




Es un proyecto de investigación y desarrollo de la Fuerza Aérea de los EEUU
Es un sistema para el seguimiento de todos los satélites y sondas espaciales
Se inicia poco despues del SPUTNIK 1 (150 sensores en todo el mundo)
Utiliza todo tipo de fuentes RADAR, OPTICO, RADIO Y VISUAL
BASURA ESPACIAL
 SOFTWARE ESPACIAL
SPACE TRACK
 PROTOTIPO “LOCKHEED MARTIN” DE EEUU



Prototipo de un nuevo sistema de RADAR para dar seguimiento a objetos espaciales.
Utiliza nuevos y poderosos radares terrestres, dará pistas, medidas y generará los catálogos
de objetos y desechos espaciales con una precisión mejorada.
Se dispondrá de una mayor cobertura de vigilancia.
BASURA ESPACIAL
 SOFTWARE ESPACIAL
JSOC
 JOINT SPACE OPERATIONS CENTER
 Clasificación de datos espaciales de vigilancia / DoD
 USSTRATCOM (United States Strategic Command)
BASURA ESPACIAL
 SOFTWARE ESPACIAL
DISCOS
 DISCOS DATABASE AND WEB INTERFACE




Apoya los estudios de Desechos Espaciales de la ESA
Mtto. de un Sistema de Base de Datos y la caracterización de Objetos (26.500) en el Espacio.
Dirige el GRUPO DE DESECHOS ESPACIALES). Posee un detalle de los objetos nunca
lanzados al espacio. Coordina con el IADC (Inter Agency Space Debris Coordination
Committee) y con el NORAD (North American Aerospace Defense Command).
Posee una interface que permite usar el modelo ESA´MASTER (RTK_Track)
Database and Information System Characterising Objects in Space
BASURA ESPACIAL
SOFTWARE ESPACIAL
MASTER-2009
PROOF-2009
“Windows, Linux, Mac, Solaris”
 MASTER
2009. Meteoroid and
Space Debris Terrestrial Environment
Reference


Analiza el flujo de los desechos espaciales y
las densidades espaciales (1957-2060)
CONSIDERAN:
Lanzamientos,
objetos
relacionados con la misión, explosión,
fragmentos de colisión, motor de cohete,
polvo, gotas de NAK, productos de
degradación de superficie, material expulsado
y meteoroides.
 PROOF 2009. Program for Radar
and Observation Forecasting



Hace simulaciones de las observaciones de
radar y de telescopio
Valida los modelos de desechos espaciales
Sirve para planificar las campañas de
observación de desechos (ESA Telescopio
espacial de desechos, telescopio de espejo
líquido, imágenes de radar y seguimiento,
Goldstone y radar Haystack.)
BASURA ESPACIAL
 VIDA ORBITAL Y RIESGO

Los objetos en órbita tienen energía cinética enorme, por lo que incluso objetos pequeños
pueden inflingir daños importantes. No hay blindaje para resistir partículas >2 cm.
Size of the objects
Probability
>0.1 mm
1
Probability of collision in 1 year with objects
>1 mm
>1 cm
>10 cm
0.5
3x10^-3
2x10^-4
BASURA ESPACIAL
 AMENAZA PARA LAS NAVES ESPACIALES NO TRIPULADAS
 Una nave espacial está sujeto a desgaste constante (impactos con pequeños
objetos)
 Paneles solares difíciles de proteger (Whipple), porque su cara esta expuesta
directamente al sol. Cuando golpea genera una nube (riesgo eléctrico) que afecta
a los sensores.
KOSMOS 1484 Desaparecido (1993)
KOSMOS 1275 Cae a Tierra (1981)
Satélite espia cayó a Tierra (Chile), 2008
BASURA ESPACIAL
 AMENAZA PARA LAS NAVES ESPACIALES TRIPULADAS
“PROT. EVACUACION: Choque 1 en 10.000”
Siempre en la planificación está el análisis de la trayectoria (NORAD) en el caso del
Transbordador Espacial NASA , en el caso de hacer MANIOBRAS EVASIVAS(4)
 La ISS (International Space Station), ha modificado varias veces su trayectoria, para no
chocar con basura espacial. Pero aún asi se ha enfrentado a impactos.

*1998-2025, una vuelta cada 91 minutos, 400 km altura aprox , 420 ton, 916 m^3, potencia 84 kw
*Tripulación (2-7). Mantenida por el SOYUZ (ruso) y los transbordadores espaciales (fin 2011)
*Visitada por 205 personas de varios países, y destino de los primeros tiuristas. 17JUL2012 expedici[on 32
BASURA
ESPACIAL
 PELIGROSIDAD EN TIERRA
“Skylab – Columbia – Lan Chile – Marineros Japon”
 Aunque la mayoría de los residuos se queman en la atmósfera, los objetos de
mayor tamaño pueden llegar al suelo intacto y presentan un riesgo.
 El EREP (Earth Resources Experiment Package), se usa para ver la Tierra con
sensores que registran datos en el visible, infrarrojo y microondas.
 COLUMBIA: (FEB2003)Desastre poco antes de concluir misión 28, gran parte de
la nave llegó a Tierra y dísperso por Texas causando gran contaminación con
peligrosidad a la vida por químicos peligrosos.
*Reingreso atmosférico, 8 Km/s, fragmentación o explosi[on del vehículo 80km altura, acero, titanio, etc.
BASURA ESPACIAL

MANIOBRAS PARA DESTRUIR SATELITES Y NAVES ESPACIALES CADUCOS
BASURA ESPACIAL
 VIGILANCIA ESPACIAL





“Detectar, rastrear, catalogar e identificar”
1.TELESCOPIOS TERRESTRES (desechos GEO a 10 cm de tamaño)
2.RADARES TERRESTRES (desechos LEO a pocos mm de tamaño)
3.DETECTORES DE IMPACTO (objetos de hasta pocos micrómetros)
4.RADAR LASER “LIDAR” (A pesar que no usa microondas u ondas de radio)
Esta tarea la lleva a cabo el SSN. (Space Surveillance Network) del DoD, con
técnicas de sensores óptico y radar (25 lugares en todo el mundo).
BASURA ESPACIAL
 VIGILANCIA ESPACIAL





“Detectar, rastrear, catalogar e identificar”
1.TELESCOPIOS TERRESTRES (desechos GEO a 10 cm de tamaño)
2.RADARES TERRESTRES (desechos LEO a pocos mm de tamaño)
3.DETECTORES DE IMPACTO (objetos de hasta pocos micrómetros)
4.RADAR LASER “LIDAR” (A pesar que no usa microondas u ondas de radio)
Esta tarea la lleva a cabo el SSN. (Space Surveillance Network) del DoD, con
técnicas de sensores óptico y radar (25 lugares en todo el mundo).
BASURA ESPACIAL
 VIGILANCIA ESPACIAL




5.TELESCOPIO DE ESPEJO LIQUIDO
6.U.S Strategic Command (C4ISR). 19.000 objetos (evita errores de apreción)
7.ESA. Space Debris Telescope (Estación Optica Terrestre) – España
8.TIRA Sistema Alemán (Seguimiento e Imágenes Radar). Siempre esta en
dirección fija. Detecta objetos de 1 cm en 1000 Km
 9. Red del Espacio profundo de la NASA y Asociación Científica de la UE
BASURA ESPACIAL
 SSN. Space Surveillance Network
“Detectar, rastrear, catalogar e identificar”
 Ha rastreado mas de 26.000 objetos orbitando la Tierra, usando ahora el nuevo
sistema GEODSS (Ground based Electro Optical Deep Space Surveillance) que
tiene 3 sensores del telescopio vinculados a una cámara de video
 Puede hacer hasta 80.000 observaciones por satélite cada día.
BASURA ESPACIAL
 Red ISON. International Scientific Optical Network
“Detectar, rastrear, catalogar e identificar”
 Topografía global de GEO, observaciones experimentales LEO, construcción de
órbitas, archivo orbital dinámico, predicción y análisis de la situación de peligro
potencial en GEO, MEO y HEO.
BASURA ESPACIAL
 TRATAMIENTO DE RESIDUOS
 Tasa promedio de abandono: 1 objeto x día, durante los últimos 50 años
 La variación sustancial en la tasa media se produce como resultado de la
actividad del ciclo solar 11 años, con un promedio de 3 objetos x dia en el
máximo solar debido al calentamiento y la expansión de la atmósfera de la Tierra
BASURA ESPACIAL
 MITIGACION DE DESECHOS ESPACIALES
 Reducción del riesgo de explosión en órbita (liberación de propulsantes




residuales para pasivar las etapas superiores)
NO existe un tratado internacional para reducir al mínimo los desechos
espaciales, pero el COPOUS (United Nations Committee on the Peaceful Uses of
Outer Space) puso directrices y reglas para evitar colisiones entre satélites. La
NASA, ESA y otras AGENCIAS ESPACIALES tienen sus propios procedimientos.
La ISO generó un nuevo estándar frente a la mitigación de los desechos
espaciales. “ONE-UP/ONE-DOWN” (licencia para lanzamiento e impuesto)
SATELITES ABANDONADOS y lucro cesante
ABASTECIMIENTO ROBOTICO DE COMBUSTIBLE
BASURA ESPACIAL
 AUTOREMOCION
“SPOT-1 (francés), baja de 200 a 15 años al
Reducir su perigeo de 830 a 550 km”
 UIT exige que los satélites GEO al término de sus vidas, se
muevan a ORBITAS CEMENTERIO. (NO protejen carriles GEO)
 Etapas de cohetes/satélites que retienen suficiente combustible
deben moverse a una ORBITA DE DESCOMPOSICION.
 En caso de requerir mucho combustibles pueden ser llevados a
una ORBITA DE RESISTENCIA ATMOSFERICA que provoque
su caida en algunos años.
 En lugar de usar cohetes, se puede usar AMARRES
ELECTRODINAMICOS (convierten la energía eléctrica en
cinética) y está unido a la nave espacial en el lanzamiento.
BASURA ESPACIAL
 REMOCION EXTERNA
“Soluciones no rentables económicamente”
30OCT2012, Bruselas, lucro cesante
 El uso de un VEHICULO CONTROLADO (RED) a distancia para encontrarse con
escombros, capturar y volver a una estación central. El SIS (Servicio de
Infraestructura Espacial) incluye la capacidad del vehiculo para “empujar satélites
muertos en órbitas cementerio”.
 El LASER ESCOBA , es un potente laser disparado desde Tierra, que produce
una especie de cohete que frena el objeto. (el laser está prohibido en el espacio,
a parte de que su haz podría romper los objetos).
 HAZ DE IONES (2012, Clean Space, Centro Espacial de Suiza)
 SATELITES INTERCEPTORES, BOLA ESPUMOSA DE AEROGEL, GLOBOS
INFLABLES, CORREAS ELECTRODINAMICAS, ELECTROADESHION.
PRINCIPALES INSTITUCIONES
 IADC. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee
 Es un foro internacional gubernamental para la coordinación mundial de las
actividades relacionadas con los desechos artificiales y naturales en el espacio.
TRANSFERENCIA DE
INVESTIGACIONES
ESPACIALES
COOPERACION
EVALUACION
IDENTIFICACION DE
SOLUCIONES
PRINCIPALES INSTITUCIONES
 ECSS. European Cooperation for Space Standarization
 Desarrolla un conjunto coherente de normas de uso para las actividades
espaciales europeas.
GESTION DE
PROYECTOS
PRODUCTOS DE
SEGURIDAD
INGENIERIA
ESPACIAL
IDENTIFICACION
DE SOLUCIONES
PRINCIPALES INSTITUCIONES
UNCOPUOUS. United Nations Committee on the Peaceful uses of Outer
Space
“OCT2012: CONAE se suma al UN-SPIDER
para las emergencias en latinoamérica”
Desarrolla normas de uso para las actividades espaciales
europeas.
 La UNOOSA (United Nations Office for Outer Space Affairs), es
la secretaria del COPOUS, encargada de promover la
cooperación y derecho internacional en el uso pacífico del
espacio y registro de objetos lanzados al espacio ultraterrestre.
 UNOOSA. Solicitud de imagenes satelitales y gestiona la
plataforma de la UN-SPIDER (United Nations Platform for
Space-based Information for Disaster Management and
Emergency Response). Viena,Austria.

PROMOVER LA
COOPERACION, LEYES Y
DERECHO
INTERNACIONAL
USO PACIFICO DEL
ESPACIO
REGISTRO DE OBJETOS
LANZADOS AL ESPACIO
GNSS, OBSERVACION Y
CAMBIO CLIMATICO
CIENCIA, TECNOLOGIA Y
EDUCACION
TALLERES PAISES EN
DESARROLLO.
TELEDETECCION, GNSS,
METEOROLOGIA,
TELEEDUACION
PRINCIPALES INSTITUCIONES
 CONAE. Comisión Nacional de Actividades Espaciales
 SPACE DEBRIS
CONCLUSIONES
 La basura espacial no está distribuida uniformemente en todo el planeta, sino
que se acumula principalmente en tres bandas de altitud: LEO (EEI, satélites de
reconocimiento, observación de la Tierra), MEO (navegación global) y la GEO
(alberga la gran mayoría de satélites y de telecomunicaciones).
 A mayor altura que se encuentre el satélite, menor es el rozamiento con las
capas altas de la atmósfera, por tanto el tiempo que tarda el satélite en perder
altura y caer a causa de la fricción, es mayor. Es decir un objeto puede estar en
órbita años, decadas y hasta siglos.
 El aumento de la basura espacial puede dejar inservible las bandas y causar
graves problemas. Por lo que se debe buscar alternativas para evitar el síndrome
de KESSLER.
 Partiendo del concepto de que el espacio es de todos, los Estados deben buscar
arreglos a sus procedimientos científicos y legislativos, para cerrar la
interpretación y crear una ley común que se adopte con gran severidad.
CONCLUSIONES
 SPACE DEBRIS
 Tenemos que garantizar el acceso seguro, sustentable y sostenible del uso del
espacio ultraterrestre. La mitigación de los desechos espaciales se encuentra en
el centro de las iniciativas que se han tomado a nivel internacional durante los
últimos dos años, y es la base para la remediación que garantice el futuro de la
exploración del espacio y la ayuda al mejoramiento de la vida humana.

Finalmente no solo debemos ´preocuparnos de la contaminación de la Tierra,
sino también de la contaminación del Universo circundante, por que su incidencia
es directa con nuestro planeta, y la afectación si la dejamos evolucionar, podría
ser catastrófica.
AEARTE
2013
ALUMNO:
CARLOS ESTRELLA
GRACIAS