La caída de la estación espacial china Tiangong 1

12 de Abril de 2018


La caída de la estación espacial china Tiangong 1

Por Diego Bagú

En las próximas horas, la estación espacial china Tiangong 1 (“Palacio Celestial 1”, en mandarín), caerá a la Tierra. En realidad, y para ser más precisos, valdría decir que ingresará en la atmósfera terrestre, seguramente se incinerará por completo, y en caso de quedar algún residuo sin consumirse, entonces el mismo caerá en algún lugar del planeta.

La Tiangong 1 es la primer estación espacial que el país asiático construyó y colocó en órbita. Esto ocurrió en septiembre de 2011 y a partir de entonces ha estado girando alrededor de la Tierra a más de 300km de altura. Se trata básicamente de un cilindro con paneles solares, del tamaño de un ómnibus. Los objetivos perseguidos por China con la Tiangong 1 fueron varios. Entre ellos, los más importantes han sido testear la posibilidad de que astronautas chinos (“taikonautas”) vivan y trabajen en estado de ingravidez, realizar experimentos de diversa índole y, muy en particular, ganar experiencia en acoplar naves en órbita terrestre. Todo esto es clave en vistas del programa lunar chino con el cual los orientales planean ser la segunda nación en la historia en alunizar de manera tripulada, objetivo que muy probablemente logren en la próxima década.

Seis tripulantes, entre ellos las primeras dos mujeres astronautas chinas, han visitado la Tiangong 1. Los primeros tres llegaron a la estación en la misión Shenzhou 9 en junio de 2012. Los restantes lo hicieron en la Shenzhou 10 exactamente un año más tarde. Si bien sólo fueron un total de 15 días los que la Tiangong tuvo visitantes, esta experiencia fue vital para que China avance en su programa espacial tripulado. Tal es así que en septiembre de 2016 se puso en órbita la sucesora, la Tiangong 2. Justamente en marzo de dicho año, la agencia espacial china anunció oficialmente que había perdido el control de la Tiangong 1, haciendo imposible el encendido de sus motores a fin de estabilizar su órbita de manera sistemática.

Se ha dicho y escrito mucho acerca de la caída de la Tiangong 1 pero, ¿cuán factible es que parte de la misma colisione con la Tierra y por ende, restule peligroso para las personas? En tal sentido es importante aclarar que no se trata de la primera vez en que una estación espacial “cae desde el cielo”. Las estaciones espaciales no son más que satélites. Lo que ocurre es que, a diferencia de los meteorológicos o los de comunicaciones, aquellas son mucho más grandes. Por ejemplo, la Estación Espacial Internacional, el complejo espacial más grande que se haya colocado en el espacio, tiene una masa de 420 toneladas y su tamaño es el de un estadio de fútbol. La Unión de las Repúblicas Socialistas Soviéticas supo tener varias estaciones espaciales entre ellas la MIR (“paz”, en ruso). Con unas 120 toneladas, una vez cumplida su vida útil, la MIR cayó de manera controlada sobre el océano Pacífico, desintegrándose casi por completo en la misma atmósfera. Los satélites, al ingresar a miles de kilómetros por hora en la atmósfera terrestre, sufren un roce y una presión que hace que la temperatura se eleve considerablemente y se incineren.

Por lo general, las caídas de los satélites son controlados, tal cual ocurrió con la MIR. Cabe preguntarnos cuál sería el lugar más seguro sobre la Tierra para que un satélite (en particular los de mayores dimensiones) caigan sobre ella. Sin duda alguna, este lugar es el océano Pacífico. Su considerable superficie hace que, en caso que alguna de las partes del aparato no se queme por completo y por ende siga camino, no represente peligro alguno para la población. Es muy curiosa la manera en que se realizan estas caídas controladas. Para comprenderlas, debemos recordar la manera en que un satélite orbita la Tierra. Ésta lo atrae con su gravedad, intentando en todo momento que el satélite caiga sobre su superficie. ¿Cómo es posible entonces que se mantengan en el cielo? Muy simple: los satélites se están moviendo con una velocidad “justa y necesaria” que les permite desplazarse por sobre la atmósfera, de manera de no caer sobre la misma ni tampoco alejarse indefinidamente de la Tierra. En este último caso, si la velocidad fuese mucho mayor, el navío se escaparía hacia el espacio exterior indefinidamente. Pero si la velocidad fuese menor, la gravedad terrestre ganaría la pulseada y finalmente, el satélite caería. Por ende, cuando colocamos un satélite en órbita debemos darle la velocidad justa para que siempre se mantenga a la altura que deseamos.

Ahora bien, no es tan cierto que la única fuerza que actúa sobre el satélite es la originada por la gravedad terrestre. Existen otros actores en esta contienda celeste que hacen más compleja la situación. Por ejemplo, la presión de radiación solar. El Sol emite continuamente una lluvia de partículas que se exparsen por todo el sistema Solar. Cuando estas llegan a la Tierra, los satélites sufren este efecto. Tratándose de partículas muy energéticas, sus instrumentos electrónicos pueden verse afectados severamente. Así mismo, esta lluvia de partículas genera una presión sobre el artefacto (“presión de radiación”) que hace que incluso pueda verse afectado su movimiento, frenándolo de manera paulatina. Si bien el efecto es extremadamente pequeño, con el tiempo es algo que no puede despreciarse. Es aquí cuando los “síntomas” comienzan a hacerse realmente notorios. Al perder velocidad, la atracción gravitatoria terrestre comienza a ganar la contienda, haciendo que el satélite comience a perder altura y a caer paulatinamente. Es allí cuando los controladores de misión deben encender los motores que tiene el satélite para impulsarlo y hacer que gane nuevamente velocidad y altura. Pero, ¿qué pasaría si el satélite no tuviese combustible para el encendido de sus motores o, peor aún, los controladores no pudiesen comunicarse con el navío? Está claro que, en ambos, casos, la suerte del satélite ya estaría echada. El consumo total del combustible es el responsable que los satélites tengan cierta vida útil. En general, no es que luego de 10 ó 15 años los instrumentos se han dañado o dejado de funcionar, sino que el combustible se ha agotado. Es por ello que usualmente podemos leer que determinada nave tiene una vida útil de “tantos” años. Por supuesto que los responsables de misión saben perfectamente el momento en que los satélites pueden quedarse sin combustible y es por ello que antes de perder el control total de los mismos, los hacen descender a través de la atmósfera terrestre haciendo que se incineren sobre el pacífico. La manera en que ejecutan esta maniobra es realmente muy curiosa. En primer lugar se debe elegir el lugar en donde se desea realizar el ingreso. Supongamos entonces que dicho lugar sea el océano pacífico, señalizado como la zona b (ver figura). En ese caso, los motores del satélite deben encenderse en un preciso lugar de la órbita terrestre (B), de manera que al perder velocidad, la gravedad terrestre haga el “trabajo sucio” de hacerla caer a lo largo de una trayectoria con forma de arco. Es importante observar que el encendido debe realizarse apuntando la nave en sentido contrario al de la dirección del movimiento, intentando que el mismo se dirija ahora en sentido contrario respecto al que viene viajando. De esta manera, lo que se logra es, justamente, disminuir la velocidad orbital. En caso que el encendido se realice antes de la zona orbital B, por ejemplo en A, entonces el satélite caerá mucho antes, haciéndolo en la respectiva región a. Cuando a los satélites se los desea descender en el Pacífico, la zona orbital B se ubica generalmente sobre el océano Índico.

A diferencia de lo descripto anteriormente, en el caso de la Tiangong 1 lo que ha ocurrido es que, directamente, los controladores de misión han perdido la capacidad del encendido de sus motores. Por consiguiente, no tienen manera alguna de seleccionar la zona de descenso.

Es importante remarcar que el caso de la Tiangong 1 no debe preocuparnos. Prácticamente sus 7,5 toneladas la convierten en la estación espacial más pequeña que haya existido en órbita. Navíos de 4 a 6 toneladas reingresan sistemáticamente de manera controlada y se han incinerado por completo en la atmósfera. Con Tiangong 1 no sabremos el lugar de descenso hasta muy pocas horas antes del suceso. Pero debemos tener en cuenta que la superficie del planeta está cubierta en un 70% por agua. Y del restante 30% (los continentes), las ciudades y zonas densamente pobladas no dejan de ser focos en dichas superficies. Es prácticamente improbable que algún residuo de la estación china afecte a una persona. Y desde ya, de poder observar dicho reingreso será realmente un espectáculo de “fuegos artificiales”, una verdadera lluvia de interesantes estrellas fugaces.