Japón logra fotografiar el tipo más peligroso de basura espacial, a 50 metros, con el satélite ADRAS-J

67 años después del lanzamiento de la primera máquina al espacio, el satélite soviético Sputnik en 1957, más de 131 millones de desechos espaciales de entre 1 milímetro y 10 centímetros orbitan la Tierra, de acuerdo con datos de la Agencia Espacial Europea. Si nos vamos a objetos de mayor tamaño, superior al de una pelota de softball que tiene una circunferencia de 30 centímetros, son más de 30.000 los elementos que hoy son basura espacial en la órbita terrestre. Y de entre todos ellos, unos 2.000 son realmente grandes y corresponden a cohetes usados en lanzamientos, la mayoría intactos, que continúan dando vueltas en torno a la Tierra. Pero hasta ahora, nadie había lanzado un satélite para comprobar cómo se veía uno de estos cohetes usados después de muchos años girando alrededor del planeta. Ha sido el primer paso para desarrollar un sistema que permita desorbitarlos de forma segura.

El pasado febrero, la compañía japonesa Astroscale envió un pequeño satélite a la órbita baja terrestre en un lanzador de Rocket Lab. Un par de meses después, la nave ADRAS-J de Astroscale, Active Debris Removal by Astroscale-Japan o Eliminación activa de desechos por Astroscale-Japón, alcanzó la posición de un cohete japonés que lleva en órbita más de 15 años.

Estas etapas de cohetes gastados se consideran el tipo más peligroso de basura espacial por su tamaño y porque a veces retienen combustible y energía eléctrica que pueden causar explosiones mucho después de que sus misiones hayan terminado.

ADRAS-J fotografió la etapa superior del cohete H-IIA desde una distancia de varios cientos de metros y después se alejó. Esta fue la primera imagen públicamente divulgada de basura espacial capturada desde otra nave utilizando operaciones de encuentro y proximidad, RPO por sus siglas en inglés.

Desde entonces, Astroscale ha realizado maniobras más complejas alrededor del H-IIA, que orbita la Tierra desde que desplegó un satélite japonés de investigación climática en enero de 2009. Astroscale intentó completar un vuelo de 360 grados alrededor del cohete H-IIA el mes pasado, pero la nave, tras detectar una anomalía, canceló la maniobra de forma autónoma.

ADRAS-J se alejó del cohete H-IIA durante varias semanas. Una vez los ingenieros determinaron la causa del fallo que activó la cancelación, ADRAS-J encendió sus propulsores para acercarse nuevamente a la etapa superior este mes. La nave de Astroscale es del tamaño de un horno de cocina, mientras que el cohete H-IIA que está visitando es casi tan grande como un autobús urbano.

El satélite completó dos maniobras de vuelo alrededor de la etapa superior del H-IIA el 15 y 16 de julio, examinando todos los lados del cohete mientras se encontraban a más de 560 kilómetros de altitud. Los ingenieros también querían medir la tasa de giro y el eje de giro de la etapa superior. A pesar de la exposición a las duras condiciones del espacio, el aislamiento de espuma que recubre el cohete se mantiene y la tobera del motor aún brilla como si no hubieran pasado 15 años.

ADRAS-J maniobró autónomamente alrededor del cohete a una distancia de unos 50 metros, utilizando datos de navegación de un sensor de detección y alcance de luz y los algoritmos de guía personalizados de Astroscale para controlar su posición, mientras los vehículos se movían alrededor de la Tierra a 7,6 kilómetros por segundo. Este es el reto más difícil para ADRAS-J, dado que el cohete está sin energía y es incapaz de mantener la posición. La etapa superior también carece de reflectores láser y puntos de referencia que ayudarían a una nave que se aproxima.

Este tipo de maniobras RPO no son raras en las naves tripuladas y de carga que viajan a la Estación Espacial Internacional y las realizan alrededor de la misma, pero es la primera vez que se llevan a cabo con basura espacial. ADRAS-J es la primera fase para llegar a tener un sistema que permita deshacerse de este tipo de objetos que suponen un riesgo para los satélites y estaciones espaciales en órbita.

En colaboración con JAXA, la Agencia Espacial de Japón, Astroscale está desarrollando una misión de seguimiento llamada ADRAS-J2 para acoplarse con el mismo cohete H-IIA visitado por la misión en curso y dirigirlo hacia una trayectoria que le permita reentrar en la atmósfera. Astroscale espera que una demostración exitosa de esta capacidad en la misión ADRAS-J2 lleve a más contratos de operadores comerciales o gubernamentales para eliminar grandes trozos de basura espacial de la órbita.

Tras completar las últimas maniobras de vuelo alrededor del cohete, Astroscale intentará mover ADRAS-J aún más cerca, tanto como un par de metros, para demostrar más de las capacidades necesarias para ADRAS-J2.