Órbitas y satélites: preguntas para un astrónomo | Letras Libres
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Órbitas y satélites: preguntas para un astrónomo

El fracaso del satélite Centenario fue noticia fugaz, sin embargo motivó una interesante conversación sobre satélites con un astrónomo. 

El satélite mexicano Centenario fue pérdida total. La Secretaría de Comunicaciones y Transportes, sin embargo, advierte que el seguro cubrirá los gastos. Y no falta mucho para que otro cohete, ahora desde Cabo Cañaveral y lanzado por otra empresa, intente poner en órbita al Morelos III, aparato gemelo del siniestrado. Este fracaso motivó una interesante conversación con el Dr. Alejandro Farah, astrónomo del Instituto de Astronomía de la UNAM, para comprender cómo funciona la puesta en órbita de un satélite, los desafíos técnicos que implica y el lugar que ocupa el país en la conquista de la órbita terrestre.  

–La redacción

 

La capacidad para poner satélites en órbita es exclusiva de unos cuantos países nada más. ¿Por qué?

Lo primero que uno tiene que imaginar cuando quiere poner en órbita un objeto es la velocidad de escape. Esto es  la velocidad a la que se debe impulsar un objeto para lograr vencer a la gravedad de la Tierra, y así, alcanzar una posición en la cual la fuerza de atracción no lo haga reingresar a nuestro planeta. El valor de esta velocidad es de 11 kilómetros en un segundo. Es como ir y venir desde la ciudad de México a Cuernavaca en menos de 15 segundos. Los países que han logrado desarrollar la tecnología para poner en órbita satélites son pocos, y en efecto, para lograrlo tienen que usar cohetes que son propulsados con mucha energía. Este tipo de desarrollo implica inversión en infraestructura y en recursos humanos. Países como EU, Rusia, India, Japón, Francia, entre unos pocos más tuvieron esta visión y hoy día son los que pueden poner en órbita satélites para todo el mundo. México en la década de los sesentas realizaba pruebas, muy exitosas por cierto, de cohetería. Sin embargo, el gobierno perdió el interés y dejó de invertir en esa área, en ciencias y tecnología espaciales. De haber continuado este desarrollo estaríamos en esa lista corta de países con capacidad de poner en órbita sus propios satélites.

 

¿Quién rige la subida de satélites a la órbita? ¿Hay lugares asignados? ¿Y estos cómo se asignan? ¿Cuántos tiene México?

La ONU cuenta con tratados y principios sobre el espacio ultraterrestre  con los que ha tratado de regular  la puesta en órbita de los satélites. Existen organismos, básicamente empresas y agencias espaciales en el mundo, que regulan la subida y puesta en órbita de los satélites, sin embargo no hay ninguna que lo regule por completo y mucho menos existen leyes al respecto que se apliquen. Existe la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU por sus siglas en inglés) quienes se encargan de promover mecanismos para asignar las posiciones orbitales de los satélites de cada país y de coordinar el uso del espectro electromagnético. Sin embargo, es un tema complejo que cambia constantemente ya que existen grandes intereses económicos y es un tema sin respuesta concreta.

México cuenta actualmente con cuatro satélites en operación y no me atrevería a decir cuantas posiciones orbitales más tiene asignadas. En un futuro cercano, unos cuantos años, tendrá tres más. Regresando un poco, es un tema complejo que es prácticamente controlado por unos pocos y por muchos intereses geopolíticos, económicos y sin ley.

 

¿Cuáles son las amenazas principales para los satélites en órbita?

Uno de los mayores retos  que se tiene es la basura espacial. Porque, por ejemplo China hace un par de años, para probar sus misiles de largo alcance le disparó a uno de sus satélites para destruirlo y demostrar que sí le puede pegar a un satélite. Eso generó, en lugar de tener un mazacote de basura, miles de pedacitos orbitando la Tierra por todos lados. Algunos se desintegran al entrar a la Tierra y otros se quedan por ahí como basura. Hay que tener en mente que estos pedazos se mueven alrededor de veinte mil kilómetros por hora, o sea más rápido que una bala. Con que un tornillo le pegue en el lugar exacto al satélite más costoso del mundo, lo deja sin operar. 

 

¿Y hay planes o campañas para limpiar esta basura?

No porque es muy costoso, pero sí hay planes para limpiar el espacio. Es una cosa tremenda, la basura. Porque en un futuro no va a haber posibilidad de poner nada sin riesgo. 

 

¿Los satélites tienen un tiempo de vida promedio, o varía?

Básicamente tú decides cómo quieres que sea tu satélite. Puedes construirlo para que dure un par de horas si le pones una batería que dure ese tiempo. O puedes extender su vida si le pones celdas solares, y se recargan. O bien le puedes poner energía nuclear y puede durar mucho más tiempo. Existen misiones en las que dura muy poco la batería, y hay misiones como el Hubble que, como tiene celdas solares, su diseño fue tan bueno, –incluso podríamos decir que estuvo sobrediseñado– que ha durado más del tiempo debido. 

 

¿Cómo se controlan los satélites desde la Tierra?

Hay varias maneras. La más típica y sencilla es esta: imagínate que tú estás orbitando en el espacio y llevas una de estas pelotas de básquetbol que se usan para hacer ejercicio. ¿Qué pasaría si tu avientas la pelota? La pelota se mueve hacia un lado y tú hacia el contrario. A toda acción corresponde una reacción. Ese es el método típico más usado para colocar los satélites en posición. Llevan tanques de algún gas, se usan varios tipos, y para posicionarlos literalmente van aventándolo. Y es como si aventaran esas pelotas de basquetbol de las que hablábamos. Claro, lo hacen con movimientos muy finos porque si el chorro sale a tal velocidad respecto a tu masa, tú te mueves a esa misma velocidad. Entonces van echando chorritos de gas para colocarse en el lugar adecuado. En las películas de Gravity, Interestelar hasta se escucha el chisguete y se ve, pero en el espacio no se escucharía nada porque no hay aire que transmita el sonido. (Ese es el típico error de todas las películas, que se escucha la salida del gas y pues no, no se puede)

La segunda manera es que llevan una serie de volantes de inercia. Esto es equivalente a un disco girando a cierta velocidad que según lo pongan respecto al centro de masa genera un momento angular que lo va colocando. Sería similar al hecho de que las motocicletas cuando agarran una curva se agachan y no se caen; es prácticamente el mismo fenómeno.

 

¿Y por ejemplo para moverlos de un punto en la órbita a otro?

El primero es el método más eficiente para moverlo. El segundo es más eficiente para hacerlo rotar sobre su eje. Como una patinadora en hielo: cuando dan una vuelta tienen los brazos extendidos y de repente los cierran y giran mucho más rápido: es ese mismo efecto. El segundo sirve para modificar el giro, no tanto para colocarlo en cierto lugar. Sí puede hacerlo llegar, pero es más complicado porque tienes que estar girándolo y ajustándolo y el otro es directo. 

 

¿Y cómo funciona la administración y el mantenimiento del satélite? ¿En el caso de México, recae en el gobierno o subcontratamos ese tipo de labores?

Normalmente la empresa que los sube también los controla al principio. Hay muchas empresas involucradas. Una es la del cohete, que dependiendo qué empresa sea se compromete a ponértelo en tal lugar y listo. Y hay otra que se compromete a llevártelo a la órbita adecuada. Y a veces hay una tercera que se compromete a la comunicación.

En 2010 si no recuerdo mal, con la presidencia de Felipe Calderón, se logró que en México, en Iztapalapa en la ciudad de México y en Hermosillo, Sonora, se pusieran dos estaciones terrenas que se comunican con el satélite y lo pueden llegar a controlar. Pero ahí, obviamente, conviene no estar solos. Estaría increíble que tuviéramos la capacidad de lanzar nuestro satélite, de llevarlo a su órbita y de controlarlo totalmente. Pero como no hay experiencia s conviene crear una colaboración empresarial porque es un aprendizaje muy valioso y en el futuro conviene que México tenga todas estas capacidades. 

 

¿Cuántos satélites tiene México actualmente?

 México solo cuenta con cuatro satélites en operación. Estados Unidos y Rusia tienen cientos . Y ahí el punto es que México no ha querido tener más porque renta satélites de otros países. Es lo más barato.

 

¿Y hablando de satélites e investigación científica, en qué proyectos astronómicos y aeroespaciales en los que se trabaja en México?

En tecnología y ciencia aeroespaciales hay pocos desarrollos que están circulando y llevan su ritmo, pero existen. Por ejemplo, hay gente que está desarrollando experimentos para realizar en el espacio, tal es el caso del Dr. Gustavo Medina Tanco del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, quien es uno de los investigadores que está participando activamente en la implementación tecnológica y en el desarrollo de los objetivos científicos del observatorio espacial JEM-EUSO.

Hay gente que lo hace en la UNAM y en el Politécnico, aunque ciertamente hace falta mucha más. Otro ejemplo son los nano y micro satélites que se están desarrollando en la Facultad de Ingeniería de la UNAM en el Centro de Alta Tecnología, en particular el Proyecto Quetzal que medirá los niveles de contaminación en México desde el espacio.

También hay  investigadores que estudian el clima espacial: cómo pega el sol y qué materiales son los mejores para resistir el embate de las condiciones a las que están expuestos. Además en la Agencia Espacial Mexicana están impulsando la educación espacial y el desarrollo de satélites. Todavía no hay un proyecto contundente que se haya desarrollado o dirigido por México. Hay iniciativas y hay proyectos en camino, sin embargo ninguno de ellos está en el espacio todavía.

Desde la perspectiva astronómica hay varios proyectos de observación del cielo para entender, por ejemplo, los movimientos orbitales de la basura espacial. En San Pedro Martir, Baja California se está planeando poner un telescopio para monitorear esa basura porque, como te imaginarás, la órbita no es homogénea ni estable. Pasa la Luna y lo mueve un poco, se aleja la Luna  y se mueve un poco. Es necesario entender bien la órbita para evitar que le pegue a un satélite.  También hay muchos proyectos astronómicos que colaboran con telescopios espaciales. Por ejemplo, hay un telescopio llamado SWIFT, que ve imágenes de gran campo y cuando detecta un punto brillante que no estaba manda la señal a la Tierra.  También en el observatorio de Baja California, hay un telescopio robot con un instrumento llamado RATIR que recibe la señal en escasos segundos, y en ese momento cambia su tarea para observar a detalle la explosión de rayos gamma que estaba ocurriendo en ese lugar.