desechos espaciales

Durante la década de 1980, la NASA y otros grupos estadounidenses intentaron limitar el crecimiento de los desechos espaciales. McDonnell Douglas implementó una solución experimental en 1981 para el cohete Delta, que consistía en alejar el propulsor de su carga útil y liberar el combustible restante en sus tanques. ^{[ 29 ]} Esto eliminó una fuente de acumulación de presión en los tanques, que anteriormente había provocado su explosión y la generación de desechos orbitales adicionales. ^{[ 30 ]} Otros países tardaron más en adoptar esta medida y, debido especialmente a varios lanzamientos de la Unión Soviética , el problema se agravó a lo largo de la década. ^{[ 31 ]}

Una nueva serie de estudios siguió a medida que la NASA, NORAD y otros intentaron comprender mejor el entorno orbital, y cada uno ajustó al alza el número de fragmentos de escombros en la zona de masa crítica. Aunque en 1981 (cuando se publicó el artículo de Schefter) el número de objetos se estimó en 5000, ^{[ 23 ]} nuevos detectores en el sistema de vigilancia electroóptica terrestre del espacio profundo encontraron nuevos objetos. A finales de la década de 1990, se pensaba que la mayoría de los 28 000 objetos lanzados ya se habían desintegrado y que unos 8500 permanecían en órbita. ^{[ 32 ]} Para 2005, esta cifra se ajustó al alza a 13 000 objetos que permanecían en órbita, ^{[ 33 ]} y un estudio de 2006 aumentó el número a 19 000 como resultado de una colisión de un ASAT y un satélite. ^{[ 34 ]} En 2011, la NASA dijo que se estaban rastreando 22 000 objetos. ^{[ 35 ]}

Un modelo de la NASA de 2006 sugirió que si no se realizaban nuevos lanzamientos, el entorno mantendría la población conocida hasta aproximadamente 2055, cuando aumentaría por sí sola. ^{[ 36 ] [ 37 ]} Richard Crowther, de la Agencia de Evaluación e Investigación de Defensa de Gran Bretaña , dijo en 2002 que creía que la cascada comenzaría alrededor de 2015. ^{[ 38 ]} La Academia Nacional de Ciencias de EE. UU., resumiendo la opinión profesional, señaló un acuerdo generalizado de que dos bandas del espacio LEO —900 a 1000 km (620 mi) y 1500 km (930 mi) — ya habían superado la densidad crítica. ^{[ 39 ]}      

En la Conferencia Europea de Aeronáutica y Espacio CEAS de 2009, el investigador de la Universidad de Southampton, Hugh Lewis, predijo que la amenaza de los desechos espaciales aumentaría un 50 por ciento en la próxima década y se cuadruplicaría en los próximos 50 años. A partir de 2009, se realizó un seguimiento semanal de más de 13.000 llamadas de emergencia. ^{[ 40 ]}

Un informe de 2011 del Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. advirtió a la NASA que la cantidad de basura espacial en órbita se encontraba en un nivel crítico. Según algunos modelos informáticos, la cantidad de basura espacial "ha alcanzado un punto crítico, con suficientes desechos actualmente en órbita como para colisionar continuamente y crear aún más basura, aumentando el riesgo de fallos en las naves espaciales". El informe solicitó regulaciones internacionales que limitaran la basura y la investigación de métodos de eliminación. ^{[ 41 ]}

A partir de enero de 2019Se estimó que había más de 128 millones de fragmentos de escombros menores de 1 cm (0,39 pulgadas) y aproximadamente 900 000 fragmentos entre 1 y 10 cm. El recuento de escombros grandes (definidos como de 10 cm de diámetro o más ^{[ 50 ]} ) fue de 34 000 en 2019, ^{[ 8 ]} y de al menos 37 000 para junio de 2023. ^{[ 51 ]} El límite de medición técnica es de aproximadamente 3 mm (0,12 pulgadas) . ^{[ 52 ]}      

A partir de 2020Había 8.000 toneladas métricas de escombros en órbita, una cifra que se espera que aumente. ^{[ 53 ]}

En las órbitas más cercanas a la Tierra —a menos de 2000 km (1200 millas) de altitud orbital , conocidas como órbita terrestre baja (LEO) — tradicionalmente ha habido pocas "órbitas universales" que mantengan varias naves espaciales en anillos específicos (a diferencia de la órbita geoestacionaria , una única órbita ampliamente utilizada por más de 500 satélites ). Actualmente existe un 85 % de contaminación en la LEO (órbita terrestre baja). Esto comenzó a cambiar en 2019, y varias empresas comenzaron a desplegar las primeras fases de constelaciones de internet satelital , que tendrán muchas órbitas universales en LEO con entre 30 y 50 satélites por plano orbital y altitud. Tradicionalmente, las órbitas LEO más pobladas han sido varias de satélites heliosíncronos que mantienen un ángulo constante entre el Sol y el plano orbital , lo que facilita la observación de la Tierra con un ángulo solar y una iluminación consistentes. Las órbitas heliosíncronas son polares , lo que significa que cruzan las regiones polares. Los satélites LEO orbitan en múltiples planos, generalmente hasta 15 veces al día, lo que provoca frecuentes acercamientos entre objetos. La densidad de satélites , tanto activos como inactivos , es mucho mayor en LEO. ^{[ 54 ]}      

Las órbitas se ven afectadas por perturbaciones gravitacionales (que en LEO incluyen la irregularidad del campo gravitacional de la Tierra debido a variaciones en la densidad del planeta), y las colisiones pueden ocurrir desde cualquier dirección. La velocidad de impacto promedio de las colisiones en la órbita terrestre baja es de 10  km/s con máximos que alcanzan más de 14  km/s debido a la excentricidad orbital . ^{[ 55 ]} La colisión del satélite de 2009 ocurrió a una velocidad de cierre de 11,7 km/s (26 000 mph) , ^{[ 56 ]} creando más de 2000 grandes fragmentos de escombros. ^{[ 57 ]} Estos escombros cruzan muchas otras órbitas y aumentan el riesgo de colisión de escombros.  

Se teoriza que una colisión suficientemente grande de naves espaciales podría potencialmente provocar un efecto en cascada, o incluso hacer que ciertas órbitas bajas de la Tierra sean prácticamente inutilizables para el uso a largo plazo de satélites en órbita , un fenómeno conocido como el síndrome de Kessler . ^{[ 58 ]} Se proyecta que el efecto teórico sea una reacción en cadena descontrolada de colisiones que podrían ocurrir, aumentando exponencialmente el número y la densidad de desechos espaciales en órbita baja de la Tierra, y se ha hipotetizado que ocurriría más allá de cierta densidad crítica. ^{[ 59 ]}

Las misiones espaciales tripuladas se realizan principalmente a 400 km (250 millas) de altitud o menos, donde la resistencia del aire ayuda a despejar zonas de fragmentos. La atmósfera superior no tiene una densidad fija a ninguna altitud orbital en particular; varía como resultado de las mareas atmosféricas y se expande o contrae durante períodos de tiempo más largos como resultado del clima espacial . ^{[ 60 ]} Estos efectos a largo plazo pueden aumentar la resistencia a altitudes más bajas; la expansión de la década de 1990 fue un factor en la reducción de la densidad de desechos. ^{[ 61 ]} Otro factor fue la menor cantidad de lanzamientos por parte de Rusia; la Unión Soviética realizó la mayoría de sus lanzamientos en las décadas de 1970 y 1980. ^{[ 62 ] : 7}  

A altitudes más elevadas, donde la resistencia del aire es menos significativa, la desintegración orbital tarda más. Una ligera resistencia atmosférica , perturbaciones lunares , perturbaciones gravitatorias terrestres, viento solar y presión de radiación solar pueden llevar gradualmente los desechos a altitudes más bajas (donde se desintegran), pero a altitudes muy elevadas esto puede tardar siglos. ^{[ 63 ]} Aunque las órbitas de gran altitud se utilizan con menos frecuencia que las órbitas bajas terrestres (LEO) y el inicio del problema es más lento, la cantidad de desechos se acerca al umbral crítico más rápidamente. ^{[ 64 ]}

Muchos satélites de comunicaciones se encuentran en órbitas geoestacionarias (GEO), agrupándose sobre objetivos específicos y compartiendo la misma trayectoria orbital. Aunque las velocidades son bajas entre objetos GEO, cuando un satélite queda fuera de servicio (como el Telstar 401 ) adopta una órbita geosíncrona; su inclinación orbital aumenta aproximadamente 0,8° y su velocidad aumenta aproximadamente 160 km/h (99 mph) por año. La velocidad de impacto alcanza un máximo de aproximadamente 1,5 km/s (0,93 mi/s) . Las perturbaciones orbitales provocan una deriva longitudinal de la nave espacial inoperativa y una precesión del plano orbital. Se estima que se producen acercamientos cercanos (a menos de 50 metros) uno por año. ^{[ 65 ]} Los restos de la colisión representan un riesgo a corto plazo menor que el de una colisión en órbita terrestre baja (LEO), pero es probable que el satélite quede inoperativo. Los objetos grandes, como los satélites de energía solar , son especialmente vulnerables a las colisiones. ^{[ 66 ]}    

Aunque la UIT ahora exige pruebas de que un satélite puede ser movido fuera de su ranura orbital al final de su vida útil, los estudios sugieren que esto es insuficiente. ^{[ 67 ]} Dado que la órbita GEO está demasiado lejos para medir con precisión objetos de menos de 1 m (3 pies 3 pulgadas) , la naturaleza del problema no se conoce bien. ^{[ 68 ]} Los satélites podrían moverse a lugares vacíos en GEO, lo que requeriría menos maniobras y haría más fácil predecir el movimiento futuro. ^{[ 69 ]} Los satélites o propulsores en otras órbitas, especialmente los varados en la órbita de transferencia geoestacionaria , son una preocupación adicional debido a su velocidad de cruce típicamente alta.   

A pesar de los esfuerzos por reducir el riesgo, se han producido colisiones de naves espaciales. El satélite de telecomunicaciones Olympus-1 de la Agencia Espacial Europea fue golpeado por un meteoroide el 11 de agosto de 1993 y finalmente fue trasladado a una órbita cementerio . ^{[ 70 ]} El 29 de marzo de 2006, el satélite de comunicaciones ruso Express-AM11 fue golpeado por un objeto desconocido y quedó inoperable; ^{[ 71 ]} sus ingenieros tuvieron suficiente tiempo de contacto con el satélite para enviarlo a una órbita cementerio.

En 1958, Estados Unidos lanzó el Vanguard I a una órbita terrestre media (MEO). A octubre de 2009 La etapa superior del cohete lanzador Vanguard 1 y el fragmento de escombros asociado son los objetos espaciales artificiales más antiguos que aún permanecen en órbita y se espera que lo sigan estando hasta después del año 2250. ^{[ 74 ] [ 75 ]} A mayo de 2022 La Unión de Científicos Preocupados enumeró 5465 satélites operativos de una población conocida de 27 000 piezas de desechos orbitales rastreadas por NORAD. ^{[ 76 ] [ 77 ]}

En ocasiones, los satélites se dejan en órbita cuando ya no son útiles. Muchos países exigen que los satélites se sometan a un proceso de pasivación al final de su vida útil. Posteriormente, los satélites se elevan a una órbita más alta, denominada "cementerio" , o a una órbita más baja y de corta duración. Sin embargo, los satélites que se han trasladado correctamente a una órbita más alta tienen una probabilidad del ocho por ciento de sufrir una perforación y una fuga de refrigerante en un período de 50 años. El refrigerante se congela formando gotas de aleación sólida de sodio y potasio, lo que genera más desechos. ^{[ 11 ] [ 78 ]}

A pesar del uso de la pasivación, o antes de su estandarización, muchos satélites y cuerpos de cohetes han explotado o se han desintegrado en órbita. En febrero de 2015, por ejemplo, el vuelo 13 del Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa de la USAF (DMSP-F13) explotó en órbita, creando al menos 149 objetos de escombros, que se esperaba que permanecieran en órbita durante décadas. ^{[ 79 ]} Más tarde ese mismo año, el NOAA-16 , que había sido dado de baja tras una anomalía en junio de 2014, se desintegró en órbita en al menos 275 piezas. ^{[ 80 ]} Para programas más antiguos, como los satélites Meteor 2 y Kosmos de la era soviética , los fallos de diseño dieron lugar a numerosas desintegraciones —al menos 68 para 1994— tras su baja, lo que resultó en más escombros. ^{[ 42 ]}  

Los desechos espaciales incluyen un guante perdido por el astronauta Ed White en la primera caminata espacial estadounidense (también conocida como EVA), una cámara perdida por Michael Collins cerca de Gemini 10 , una manta térmica perdida durante STS-88 , bolsas de basura arrojadas por cosmonautas soviéticos durante los 15 años de vida de Mir , ^{[ 81 ]} una llave inglesa y un cepillo de dientes. ^{[ 82 ]} Sunita Williams de STS-116 perdió una cámara durante una EVA. Durante una EVA de STS-120 para reforzar un panel solar roto, se perdió un par de alicates, y en una EVA de STS-126 , Heidemarie Stefanyshyn-Piper perdió una bolsa de herramientas del tamaño de un maletín. ^{[ 83 ]}

La fragmentación en órbita ocurre cuando un objeto artificial en el espacio se rompe inesperadamente o desprende material fuera de su perfil de misión previsto, sirviendo como el principal generador de desechos espaciales catalogados. Históricamente, la mayoría de los eventos de fragmentación fueron causados ​​por la explosión repentina de etapas superiores de cohetes gastadas y satélites fuera de servicio debido a la acumulación de presión interna o propelentes residuales. ^{[ 84 ]} Sin embargo, las pruebas deliberadas de armas y los impactos accidentales a hipervelocidad también son impulsores importantes de la población de desechos orbitales. ^{[ 85 ]}

Impulsores

Una parte significativa de los escombros se debe a la desintegración de las etapas superiores de los cohetes (por ejemplo, la etapa superior inercial ) debido a la descomposición del combustible no ventilado . ^{[ 86 ]} El primer caso de este tipo ocurrió durante el lanzamiento del satélite Transit-4a en 1961. Dos horas después de su inserción en órbita, la etapa superior Ablestar explotó. Incluso los propulsores que no se desintegran pueden ser un problema. Un evento de impacto importante conocido involucró a un propulsor Ariane intacto . ^{[ 62 ] : 2}

Aunque la NASA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ahora exigen la pasivación de la etapa superior, otros lanzadores , como las agencias espaciales china y rusa , no lo hacen. Las etapas inferiores, como los cohetes propulsores de combustible sólido del Transbordador Espacial o los vehículos de lanzamiento Saturno IB del programa Apolo , no alcanzan la órbita. ^{[ 87 ]}  

Ejemplos:

• Dos cohetes japoneses H-2A se desintegraron en 2006. ^{[ 88 ]}
• Una etapa propulsora rusa Briz-M explotó en órbita sobre Australia Meridional el 19 de febrero de 2007. Lanzada el 28 de febrero de 2006 con el satélite de comunicaciones Arabsat-4A a bordo , falló antes de consumir su combustible. Aunque la explosión fue captada en vídeo por astrónomos, debido a la trayectoria orbital, la nube de escombros ha sido difícil de medir con radar. Para el 21 de febrero de 2007, se habían identificado más de 1000 fragmentos. ^{[ 89 ] [ 90 ]} El satélite Celestrak registró una desintegración el 14 de febrero de 2007. ^{[ 91 ]}
• Otro Briz-M se desintegró el 16 de octubre de 2012 tras un lanzamiento fallido del Proton-M el 6 de agosto . Se desconoce la cantidad y el tamaño de los restos. ^{[ 92 ]}
• La segunda etapa del Zenit-2 , denominada SL-16 por los gobiernos occidentales, junto con las segundas etapas de los vehículos de lanzamiento Vostok y Kosmos , constituyen aproximadamente el 20 % de la masa total de desechos de lanzamiento en órbita terrestre baja (LEO). ^{[ 93 ]} Un análisis que determinó los 50 objetos de desechos "estadísticamente más preocupantes" en órbita terrestre baja determinó que los 20 primeros eran todas etapas superiores del Zenit-2. ^{[ 94 ]}
• Un cohete Delta II utilizado para lanzar la nave espacial COBE de la NASA en 1989 explotó el 3 de diciembre de 2006. Esto ocurrió a pesar de que su combustible residual ya había sido liberado al espacio. ^{[ 88 ]}
• En 2018-2019, tres segundas etapas diferentes del Atlas V Centaur se desintegraron. ^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]}
• En diciembre de 2020, los científicos confirmaron que un objeto cercano a la Tierra detectado previamente, 2020 SO, era basura espacial de un propulsor de cohete lanzado en 1966 que orbitaba la Tierra y el Sol. ^{[ 98 ]}
• Al menos ocho cohetes Delta han contribuido con desechos orbitales en el entorno de la órbita terrestre baja heliosíncrona. Se descubrió que la variante de la etapa superior Delta utilizada en la década de 1970 era propensa a explosiones en órbita. A partir de 1981, las maniobras de agotamiento —para eliminar el exceso de propelente— se convirtieron en estándar y ningún cuerpo de cohete Delta lanzado después de 1981 experimentó fragmentaciones graves posteriormente, pero algunos de los lanzados antes de 1981 continuaron explotando. En 1991, el Delta 1975-052B se fragmentó, 16 años después de su lanzamiento, demostrando la resistencia del propelente. ^{[ 99 ]}  

armas

Además de la creación accidental de desechos, algunos se han producido intencionalmente mediante la destrucción deliberada de satélites. Esto se ha hecho como prueba de tecnología antisatélite o antimisiles balísticos, o para evitar que un satélite sensible sea examinado por una potencia extranjera. ^{[ 42 ]} Estados Unidos ha realizado más de 30 pruebas de armas antisatélite (ASAT), la Unión Soviética / Rusia ha realizado al menos 27, China ha realizado 10 e India ha realizado al menos una. ^{[ 100 ] [ 101 ]} Las ASAT más recientes fueron la interceptación china del FY-1C , las pruebas rusas de su PL-19 Nudol , la interceptación estadounidense del USA-193 y la interceptación india de un satélite activo no especificado . ^{[ 101 ]}

Una antigua fuente de escombros fueron las pruebas de armas antisatélite (ASAT) realizadas por Estados Unidos y la Unión Soviética durante las décadas de 1960 y 1970. El Comando de Defensa Aeroespacial de América del Norte (NORAD) solo recopiló datos de las pruebas soviéticas, y los escombros de las pruebas estadounidenses se identificaron posteriormente. ^{[ 102 ]} Para cuando se comprendió el problema de los escombros, las pruebas generalizadas de ASAT habían cesado. El Programa 437 de Estados Unidos se clausuró en 1975. ^{[ 103 ]}

Estados Unidos reinició sus programas ASAT en la década de 1980 con el misil Vought ASM-135 . Una prueba realizada en 1985 destruyó un satélite de 1 tonelada (2200 lb) que orbitaba a 525 km (326 mi) , generando miles de fragmentos de escombros de más de 1 cm (0,39 in) . A esta altitud, la resistencia atmosférica redujo la órbita de la mayoría de los escombros en una década. Tras la prueba, se impuso una moratoria de facto . ^{[ 104 ]}     

El gobierno de China fue condenado por las implicaciones militares y la cantidad de desechos de una prueba de misiles antisatélite de 2007 , ^{[ 105 ]} el mayor incidente de desechos espaciales en la historia (creando más de 2300 piezas del tamaño de una pelota de golf o más grandes, más de 35 000 de 1 cm (0,4 in) o más grandes, y un millón de piezas de 1 mm (0,04 in) o más grandes). El satélite objetivo orbitaba entre 850 km (530 mi) y 882 km (548 mi) , la porción del espacio cercano a la Tierra más densamente poblada de satélites. ^{[ 106 ]} Dado que el arrastre atmosférico es bajo a esa altitud, los desechos son lentos para regresar a la Tierra, y en junio de 2007 la nave espacial ambiental Terra de la NASA maniobró para evitar el impacto de los desechos. ^{[ 107 ]} Brian Weeden, oficial de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y miembro del personal de la Fundación Secure World, señaló que la explosión del satélite chino de 2007 creó más de 3000 objetos separados de desechos orbitales que luego requirieron seguimiento. ^{[ 108 ]}        

El 20 de febrero de 2008, Estados Unidos lanzó un misil SM-3 desde el USS Lake Erie para destruir un satélite espía estadounidense defectuoso que se creía que transportaba 450 kg (1000 lb) de propelente tóxico de hidracina . El evento ocurrió a unos 250 km (155 mi) . ^{[ 109 ]} El misil fue lanzado para minimizar la cantidad de escombros, que (según el jefe del Comando Estratégico del Pentágono, Kevin Chilton) se habían desintegrado a principios de 2009. ^{[ 110 ]}    

El 27 de marzo de 2019, el primer ministro indio Narendra Modi anunció que India había derribado uno de sus propios satélites LEO con un misil terrestre. Declaró que la operación, parte de la Misión Shakti , defendería los intereses del país en el espacio. Posteriormente, el Comando Espacial de la Fuerza Aérea de EE. UU. anunció que estaba rastreando 270 nuevos fragmentos de basura espacial, pero que esperaba que la cifra aumentara a medida que continuara la recopilación de datos. ^{[ 111 ]}

El 15 de noviembre de 2021, el Ministerio de Defensa ruso destruyó Kosmos 1408 ^{[ 112 ]} que orbitaba a unos 450  km, creando "más de 1.500 fragmentos rastreables y cientos de miles de fragmentos no rastreables" según el Departamento de Estado de EE. UU. ^{[ 113 ].}

La basura espacial puede ser un peligro para los satélites y naves espaciales en funcionamiento. Se ha sugerido que la órbita terrestre podría incluso volverse intransitable si el riesgo de colisión aumenta demasiado, un fenómeno conocido como síndrome de Kessler . ^{[ 114 ]}

Sin embargo, dado que el riesgo para las naves espaciales aumenta con la exposición a altas densidades de desechos, es más preciso decir que la órbita terrestre baja (LEO) se volvería inutilizable para las naves en órbita. La amenaza para las naves que atraviesan la LEO para alcanzar una órbita superior sería mucho menor debido a la corta duración del cruce.

naves espaciales no tripuladas

Aunque las naves espaciales suelen estar protegidas por escudos Whipple , los paneles solares, que están expuestos al Sol, se desgastan por impactos de baja masa. Incluso pequeños impactos pueden producir una nube de plasma que supone un riesgo eléctrico para los paneles. ^{[ 115 ]}

Se cree que algunos satélites han sido destruidos por micrometeoritos y pequeños desechos orbitales (MMOD). La primera pérdida sospechada fue la del Kosmos 1275 , que desapareció el 24 de julio de 1981, un mes después de su lanzamiento. El Kosmos no contenía combustible volátil, por lo que aparentemente no había nada en su interior que pudiera haber causado la explosión destructiva. Sin embargo, este caso no se ha comprobado y se ha planteado otra hipótesis: que la batería explotó. El seguimiento mostró que se fragmentó en 300 objetos. ^{[ 116 ]}

Desde entonces se han confirmado muchos impactos. Por ejemplo, el 24 de julio de 1996, el microsatélite francés Cerise fue alcanzado por fragmentos de un propulsor de la etapa superior Ariane 1 H-10 que explotó en noviembre de 1986. ^{[ 62 ] : 2} El 29 de marzo de 2006, el satélite de comunicaciones ruso Ekspress-AM11 fue alcanzado por un objeto desconocido y quedó inoperable. ^{[ 71 ]} El 13 de octubre de 2009, Terra sufrió una anomalía de falla de una celda de batería y una anomalía de control del calentador de la batería que posteriormente se consideraron probablemente el resultado de un impacto de MMOD. ^{[ 117 ]} El 12 de marzo de 2010, Aura perdió energía de la mitad de uno de sus 11 paneles solares que se atribuyó a un impacto de MMOD. ^{[ 118 ]} El 22 de mayo de 2013, GOES 13 fue impactado por un MMOD que le hizo perder el rastro de las estrellas que utilizaba para mantener una actitud operativa. La nave espacial tardó casi un mes en volver a estar operativa. ^{[ 119 ]}

La primera gran colisión de satélites ocurrió el 10 de febrero de 2009. El satélite abandonado Kosmos 2251, de 950 kg (2090 lb) , y el satélite operativo Iridium 33 , de 560 kg (1230 lb) , colisionaron a 800 km (500 mi) ^{[ 120 ]} sobre el norte de Siberia . La velocidad relativa del impacto fue de aproximadamente 11,7 km/s (7,3 mi/s) , o aproximadamente 42 120 km/h (26 170 mph) . ^{[ 121 ]} Ambos satélites fueron destruidos, creando miles de fragmentos más pequeños, y las cuestiones de responsabilidad legal y política siguen sin resolverse incluso años después. ^{[ 122 ] [ 123 ] [ 124 ]}          

El 22 de enero de 2013, BLITS (un satélite ruso de medición láser) fue alcanzado por escombros que se sospecha provienen de la prueba de misiles antisatélite chinos de 2007 , lo que cambió tanto su órbita como su velocidad de rotación. ^{[ 125 ]}

Los satélites a veces realizan maniobras para evitar colisiones y los operadores de satélites pueden monitorear los desechos espaciales como parte de la planificación de la maniobra. Por ejemplo, en enero de 2017, la Agencia Espacial Europea modificó la órbita de una de sus tres naves espaciales de la misión Swarm ^{[ 126 ]} , basándose en datos del Centro Conjunto de Operaciones Espaciales de EE. UU ., para reducir el riesgo de colisión con Cosmos-375, un satélite ruso abandonado. ^{[ 127 ]}

naves espaciales tripuladas

Los vuelos tripulados son particularmente vulnerables a las colisiones con desechos espaciales en la órbita de la nave. Las maniobras de evasión ocasionales o el desgaste prolongado causado por los desechos espaciales han afectado al transbordador espacial , la estación espacial MIR y la Estación Espacial Internacional.

misiones del transbordador espacial

Desde las primeras misiones del transbordador, la NASA utilizó las capacidades de monitoreo espacial del NORAD para evaluar la trayectoria orbital del transbordador en busca de desechos. En la década de 1980, esto consumió una gran proporción de la capacidad del NORAD. ^{[ 30 ]} La primera maniobra de evitación de colisión ocurrió durante la STS-48 , en septiembre de 1991; ^{[ 128 ]} un encendido de propulsores de siete segundos para evitar desechos del satélite abandonado Kosmos 955. [ ^{129 ] Se} ejecutaron maniobras similares en las misiones 53, 72 y 82. ^{[ 128 ]}

Uno de los primeros sucesos que dio a conocer el problema de los desechos espaciales ocurrió en el segundo vuelo del transbordador espacial Challenger , la misión STS-7. Una partícula de pintura impactó contra su ventana frontal, creando una hendidura de más de 1 mm (0,04 pulgadas) de ancho. En la misión STS-59 en 1994, la ventana frontal del Endeavour sufrió una hendidura de aproximadamente la mitad de su profundidad. Los impactos menores de desechos aumentaron a partir de 1998. ^{[ 130 ]}  

Los desconchones en las ventanas y los daños menores en las losetas del sistema de protección térmica (TPS) ya eran comunes en la década de 1990. Posteriormente, el transbordador volaba con la cola hacia adelante para soportar una mayor proporción de la carga de escombros en los motores y la bodega de carga trasera, que no se utilizan en órbita ni durante el descenso, y por lo tanto son menos críticos para la operación posterior al lanzamiento. Cuando volaba acoplado a la ISS , el transbordador se giraba para que la estación, mejor blindada, protegiera al orbitador. ^{[ 131 ]}

Un estudio de la NASA de 2005 concluyó que los desechos representaban aproximadamente la mitad del riesgo total para el transbordador. ^{[ 131 ] [ 132 ]} Se requería una decisión de alto nivel para proceder si el impacto catastrófico era más probable que 1 en 200. En una misión normal (órbita baja) a la ISS, el riesgo era aproximadamente de 1 en 300, pero la misión de reparación del telescopio Hubble se realizó a la altitud orbital más alta de 560 km (350 mi), donde el riesgo se calculó inicialmente en 1 en 185 (debido en parte a la colisión del satélite de 2009). Un nuevo análisis con mejores cifras de desechos redujo el riesgo estimado a 1 en 221, y la misión siguió adelante. ^{[ 133 ]}  

Los incidentes con escombros continuaron en misiones posteriores del transbordador. Durante la misión STS-115 en 2006, un fragmento de una placa de circuito perforó un pequeño agujero en los paneles del radiador de la bodega de carga del transbordador espacial estadounidense Atlantis . ^{[ 134 ]} En la misión STS-118 en 2007, los escombros abrieron un agujero del tamaño de una bala en el panel del radiador del transbordador espacial estadounidense Endeavour . ^{[ 135 ]}

Mir

El desgaste por impacto fue notable en la estación espacial soviética Mir , ya que permaneció en el espacio durante largos períodos con sus paneles de módulo solar originales. ^{[ 136 ] [ 137 ]}

Estación Espacial Internacional

La ISS también utiliza blindaje Whipple para proteger su interior de pequeños escombros. ^{[ 138 ]} Sin embargo, las partes exteriores (en particular sus paneles solares ) no se pueden proteger fácilmente. En 1999, se predijo que los paneles de la ISS se degradarían aproximadamente un 0,23 % en cuatro años debido al efecto de "chorro de arena" de los impactos con pequeños escombros orbitales. ^{[ 139 ]} Normalmente se realiza una maniobra de evasión para la ISS si "hay una probabilidad mayor a una entre 10 000 de un impacto de escombros". ^{[ 140 ]} A partir de enero de 2014 Se han realizado dieciséis maniobras en los quince años que la ISS ha estado en órbita. ^{[ 140 ]} Para 2019, se habían registrado más de 1400 impactos de meteoroides y desechos orbitales (MMOD) en la ISS. ^{[ 141 ]}

Como otro método para reducir el riesgo para los humanos a bordo, la administración operativa de la ISS solicitó a la tripulación que se refugiara en la Soyuz en tres ocasiones debido a advertencias tardías de proximidad de desechos. Además de los dieciséis encendidos de propulsores y tres órdenes de refugio en la cápsula Soyuz, una maniobra intentada no se completó debido a que no se contó con los varios días de advertencia necesarios para cargar la línea de tiempo de la maniobra en la computadora de la estación. ^{[ 140 ] [ 142 ] [ 143 ]} Un evento de marzo de 2009 involucró desechos que se cree que son un fragmento de 10 cm (3,9 pulgadas) del satélite Kosmos 1275. ^{[ 144 ]} En 2013, la administración operativa de la ISS no realizó ninguna maniobra para evitar desechos, después de haber realizado un récord de cuatro maniobras de desechos el año anterior. ^{[ 140 ]}  

Síndrome de Kessler

El síndrome de Kessler, ^{[ 146 ] [ 147 ]} propuesto por el científico de la NASA Donald J. Kessler en 1978, es un escenario teórico en el que la densidad de objetos en órbita terrestre baja (LEO) es lo suficientemente alta como para que las colisiones entre objetos puedan causar un efecto en cascada donde cada colisión genera desechos espaciales que aumentan la probabilidad de colisiones adicionales. ^{[ 148 ]} Además, teorizó que una implicación, si esto ocurriera, es que la distribución de desechos en órbita podría hacer que las actividades espaciales y el uso de satélites en rangos orbitales específicos sean económicamente inviables durante muchas generaciones. ^{[ 148 ]}

El aumento en el número de objetos como resultado de los estudios de finales de la década de 1990 desató un debate en la comunidad espacial sobre la naturaleza del problema y las advertencias anteriores. Según la derivación de Kessler de 1991 y las actualizaciones de 2001, ^{[ 149 ]} el entorno LEO en el rango de altitud de 1000 km (620 mi) debería estar en cascada. Sin embargo, solo ocurrió un incidente importante de colisión de satélites: la colisión de 2009 entre los satélites Iridium 33 y Kosmos 2251. La falta de una cascada obvia a corto plazo ha llevado a especular que las estimaciones originales exageraron el problema. ^{[ 150 ]} Sin embargo, según Kessler en 2010, una cascada puede no ser obvia hasta que esté muy avanzada, lo que podría llevar años. ^{[ 151 ]}  

Aunque la mayoría de los desechos se queman en la atmósfera, los objetos de mayor tamaño pueden llegar al suelo. Según la NASA, en los últimos 50 años, un promedio de un fragmento catalogado de desechos ha caído a la Tierra cada día. A pesar de su tamaño, no se han producido daños materiales significativos a causa de estos desechos. ^{[ 152 ]} La combustión en la atmósfera contribuye a la contaminación del aire. ^{[ 153 ]} Se han encontrado numerosos tanques cilíndricos pequeños procedentes de objetos espaciales, diseñados para contener combustible o gases. ^{[ 154 ]}

El radar y los detectores ópticos como el lidar son las principales herramientas para rastrear desechos espaciales. Aunque los objetos de menos de 10 cm (4 pulgadas) tienen una estabilidad orbital reducida, se pueden rastrear desechos de tan solo 1 cm, ^{[ 155 ] [ 156 ]} sin embargo, determinar órbitas para permitir la readquisición es difícil. La mayoría de los desechos permanecen sin ser observados. El Observatorio Orbital de Desechos de la NASA rastreó desechos espaciales con un telescopio de tránsito de espejo líquido de 3 m (10 pies) . ^{[ 157 ]} Las ondas de radio FM pueden detectar desechos, después de reflejarse en ellos hacia un receptor. ^{[ 158 ]} El seguimiento óptico puede ser un sistema de alerta temprana útil en naves espaciales. ^{[ 159 ]}     

El Comando Estratégico de los Estados Unidos mantiene un catálogo de objetos orbitales conocidos, utilizando radares y telescopios terrestres , y un telescopio espacial (originalmente para distinguirlos de misiles hostiles). La edición de 2009 incluía unos 19.000 objetos. ^{[ 160 ]} Otros datos provienen del Telescopio de Desechos Espaciales de la ESA , TIRA , ^{[ 161 ]} los radares Goldstone , Haystack , ^{[ 162 ]} y EISCAT y el radar de matriz de fase Cobra Dane , ^{[ 163 ]} para ser utilizados en modelos de entornos de desechos como el ESA Meteoroid and Space Debris Terrestrial Environment Reference (MASTER).

El hardware espacial recuperado es una valiosa fuente de información sobre la distribución direccional y la composición del flujo de desechos (submilimétricos). El satélite LDEF , desplegado por la misión STS-41-C Challenger y recuperado por la STS-32 Columbia, permaneció 68 meses en órbita para recopilar datos sobre desechos. El satélite EURECA , desplegado por la misión STS-46 Atlantis en 1992 y recuperado por la STS-57 Endeavour en 1993, también se utilizó para el estudio de desechos. ^{[ 164 ]}

Los paneles solares del telescopio espacial Hubble fueron traídos de vuelta por las misiones STS-61 Endeavour y STS-109 Columbia , y la ESA estudió los cráteres de impacto para validar sus modelos. También se estudiaron los materiales traídos de la Mir, en particular la carga útil de efectos ambientales de la Mir (que también probó materiales destinados a la ISS ^{[ 165 ]} ). ^{[ 166 ] [ 167 ]}

Una nube de escombros resultante de un único evento se estudia mediante diagramas de dispersión conocidos como diagramas de Gabbard, donde el perigeo y el apogeo de los fragmentos se representan en función de su período orbital . Si se dispone de datos, se reconstruyen los diagramas de Gabbard de la nube de escombros inicial, antes de los efectos de las perturbaciones. Estos diagramas suelen incluir datos sobre fragmentos recién observados y aún no catalogados. Los diagramas de Gabbard pueden proporcionar información sobre las características de la fragmentación, la dirección y el punto de impacto. ^{[ 25 ] [ 168 ]}

Los modelos numéricos y matemáticos se utilizan para describir la evolución del entorno de desechos orbitales y para evaluar la eficacia de las medidas de mitigación. ^{[ 173 ]} Según su propósito, los modelos pueden estimar el flujo de desechos encontrado por las naves espaciales, ^{[ 174 ]} simular la evolución a largo plazo de la población orbital, ^{[ 175 ]} o reproducir el comportamiento de objetos individuales y eventos de fragmentación. ^{[ 176 ]} Son ampliamente utilizados por agencias espaciales e instituciones de investigación para evaluar escenarios futuros de desechos, comparar estrategias de mitigación y apoyar el desarrollo de políticas de sostenibilidad espacial. ^{[ 177 ]}

Los modelos modernos de desechos combinan catálogos de observación, propagación orbital, estimación de probabilidad de colisión, modelos de fragmentación y tráfico de lanzamientos proyectado para pronosticar la evolución a largo plazo del entorno espacial. ^{[ 178 ] [ 179 ]}

No existe un tratado internacional que minimice la basura espacial. Sin embargo, el Comité de las Naciones Unidas sobre la Utilización Pacífica del Espacio Ultraterrestre (COPUOS) publicó directrices voluntarias en 2007, ^{[ 180 ]} utilizando diversos intentos regulatorios nacionales previos para desarrollar estándares para la mitigación de desechos. En 2008, el comité estaba debatiendo "reglas de ruta" internacionales para prevenir colisiones entre satélites. ^{[ 181 ]} Para 2013, existían varios regímenes legales nacionales, ^{[ 182 ] [ 183 ] [ 184 ]} generalmente plasmados en las licencias de lanzamiento que se requieren para un lanzamiento en todas las naciones con capacidad espacial . ^{[ 185 ]}

Estados Unidos emitió un conjunto de prácticas estándar para la mitigación de desechos orbitales civiles (NASA) y militares ( DoD y USAF) en 2001. ^{[ 186 ] [ 187 ] [ 183 ]} El estándar preveía la eliminación para órbitas de misión final de una de tres maneras: 1) reentrada atmosférica donde incluso con "proyecciones conservadoras para la actividad solar, el arrastre atmosférico limitará la vida útil a no más de 25 años después de la finalización de la misión;" 2) maniobrar a una "órbita de almacenamiento": mover la nave espacial a uno de los cuatro rangos orbitales de estacionamiento muy amplios ( 2000–19700 km (1200–12200 mi) , 20700–35300 km (12900–21900 mi) , por encima de 36100 km (22400 mi) , o fuera de la órbita terrestre por completo y en cualquier órbita heliocéntrica ; 3) "Recuperación directa: recuperar la estructura y retirarla de la órbita tan pronto como sea practicable después de la finalización de la misión". ^{[ 182 ]} El estándar articulado en la opción 1, que es el estándar aplicable a la mayoría de los satélites y etapas superiores abandonadas, ha llegado a ser conocido como la "regla de los 25 años". ^{[ 188 ]} Estados Unidos actualizó las Prácticas Estándar para la Mitigación de Desechos Orbitales en diciembre de 2019, pero no modificó la regla de los 25 años, a pesar de que "[muchos en la comunidad espacial creen que el plazo debería ser inferior a 25 años]". ^{[ 189 ]} Sin embargo, no existe consenso sobre cuál podría ser un nuevo plazo. ^{[ 189 ]}      

En 2002, la Agencia Espacial Europea (ESA) colaboró ​​con un grupo internacional para promulgar un conjunto de normas similares, que también incluían una «regla de 25 años» aplicable a la mayoría de los satélites en órbita terrestre y sus etapas superiores. Las agencias espaciales europeas comenzaron a desarrollar directrices técnicas a mediados de la década de 1990, y ASI , UKSA , CNES , DLR y ESA firmaron un «Código Europeo de Conducta» en 2006, ^{[ 184 ]} que fue una norma predecesora del trabajo de normalización internacional ISO que comenzaría al año siguiente. En 2008, la ESA desarrolló aún más «sus propios "Requisitos sobre la mitigación de desechos espaciales para proyectos de la agencia", que «entraron en vigor el 1 de abril de 2008». ^{[ 184 ]}

Alemania y Francia han depositado fianzas para proteger la propiedad de los daños causados ​​por los escombros. ^{[ 190 ]} La opción de "recuperación directa" (opción n.º 3 en las "prácticas estándar" de EE. UU. mencionadas anteriormente) rara vez ha sido utilizada por alguna nación con capacidad espacial (con la excepción del X-37 de la USAF ) o actor comercial desde los primeros días de los vuelos espaciales debido al costo y la complejidad de lograr la recuperación directa, pero la ESA ha programado una misión de demostración para 2026 ( ClearSpace-1 ) para hacerlo con un único satélite pequeño de 94 kg (207 lb) ( PROBA-1 ) ^{[ 191 ]} a un costo proyectado de 120 millones de euros sin incluir los costos de lanzamiento. ^{[ 192 ]}  

Para 2006, la Organización India de Investigación Espacial (ISRO) había desarrollado una serie de medios técnicos de mitigación de desechos (pasivación de la etapa superior, reservas de propulsor para el traslado a órbitas cementerio, etc.) para los vehículos de lanzamiento y satélites de ISRO, y contribuía activamente a la coordinación interinstitucional de desechos y a los esfuerzos del comité COPUOS de la ONU. ^{[ 193 ]}

En 2007, la ISO comenzó a preparar una norma internacional para la mitigación de desechos espaciales. ^{[ 194 ]} Para 2010, la ISO había publicado «un conjunto integral de normas de ingeniería de sistemas espaciales destinadas a mitigar los desechos espaciales, [con requisitos primarios] definidos en la norma de nivel superior, ISO 24113 ». Para 2017, las normas estaban casi completas. Sin embargo, estas normas no son vinculantes para ninguna parte por parte de la ISO ni de ninguna jurisdicción internacional. Simplemente están disponibles para su uso voluntario. «Pueden ser adoptadas voluntariamente por un fabricante u operador de naves espaciales, o puestas en vigor mediante un contrato comercial entre un cliente y un proveedor, o utilizadas como base para establecer un conjunto de regulaciones nacionales sobre la mitigación de desechos espaciales». ^{[ 188 ]}

La norma ISO voluntaria también adoptó la "regla de los 25 años" para la "región protegida LEO" por debajo de los 2000 km (1200 millas) de altitud que ha sido anteriormente (y todavía lo es, a partir de 2019)  ) utilizado por los estándares de mitigación de EE. UU., la ESA y la ONU, y lo identifica como "un límite superior para la cantidad de tiempo que un sistema espacial debe permanecer en órbita después de que se complete su misión. Idealmente, el tiempo para desorbitar debería ser lo más corto posible (es decir, mucho más corto que 25 años)". ^{[ 188 ]}

Holger Krag de la ESA afirma que, a fecha de 2017, no existe un marco regulatorio internacional vinculante y no se ha producido ningún progreso en el organismo de la ONU correspondiente en Viena. ^{[ 114 ]}

Desde la década de 2010, se suelen emplear diversos enfoques técnicos para mitigar el aumento de la basura espacial, pero aún no existe un régimen legal integral ni una estructura de asignación de costos para reducir la basura espacial de la misma manera que se ha reducido la contaminación terrestre desde mediados del siglo XX.

Se han publicado directrices internacionales de mitigación para reducir la creación de nuevos desechos, incluyendo recomendaciones para minimizar los desechos liberados durante las operaciones normales, prevenir desintegraciones en órbita y realizar la eliminación posterior a la misión y la planificación para evitar colisiones. ^{[ 196 ]} La NASA también ha publicado directrices de ingeniería detalladas para limitar los desechos orbitales como parte de su documentación de estándares técnicos. ^{[ 197 ]}

Para evitar la creación excesiva de basura espacial artificial, muchos satélites lanzados a órbitas superiores a la de la Tierra se lanzan inicialmente en órbitas elípticas con perigeos dentro de la atmósfera terrestre, de modo que la órbita se degrade rápidamente y los satélites se destruyan al reingresar a la atmósfera. Se utilizan otros métodos para las naves espaciales en órbitas más altas. Estos incluyen la pasivación de la nave espacial al final de su vida útil, así como el uso de etapas superiores que pueden reiniciarse para desacelerar la etapa y desorbitarla intencionalmente, a menudo en la primera o segunda órbita después de la liberación de la carga útil; satélites que, si se mantienen en buen estado durante años, pueden desorbitarse por sí mismos desde las órbitas más bajas alrededor de la Tierra. Otros satélites (como muchos CubeSats) en órbitas bajas por debajo de aproximadamente 400 km (250 millas) de altitud orbital dependen de los efectos de absorción de energía de la atmósfera superior para desorbitar una nave espacial de manera confiable en semanas o meses.    

Cada vez más, las etapas superiores gastadas en órbitas más altas ( órbitas para las que la desorbitación con bajo delta-v no es posible o no está prevista ) y las arquitecturas que admiten la pasivación del satélite, se pasivan al final de su vida útil. Esto elimina cualquier energía interna contenida en el vehículo al final de su misión o vida útil. Si bien esto no elimina los restos de la etapa del cohete ahora abandonada o del propio satélite, reduce sustancialmente la probabilidad de que la nave espacial se destruya y cree muchos fragmentos más pequeños de basura espacial, un fenómeno que era común en muchas de las primeras generaciones de naves espaciales estadounidenses y soviéticas ^{[ 78 ]} .  

La pasivación de la etapa superior (p. ej., de los propulsores Delta ^{[ 30 ]} ), lograda mediante la liberación de propelentes residuales, reduce los desechos de las explosiones orbitales; sin embargo, incluso en 2011, no todas las etapas superiores implementaban esta práctica. ^{[ 198 ]} SpaceX utilizó el término "pasivación propulsiva" para la maniobra final de su misión de demostración de seis horas ( STP-2 ) de la segunda etapa del Falcon 9 para la Fuerza Aérea de los EE. UU. en 2019, pero no definió qué abarcaba ese término. ^{[ 199 ]}

Con una política de licencias de lanzamiento de "uno arriba, uno abajo" para órbitas terrestres, los lanzadores se encontrarían con un satélite abandonado, lo capturarían y lo sacarían de órbita desde aproximadamente el mismo plano orbital. ^{[ 200 ]} Otra posibilidad es el reabastecimiento robótico de combustible de satélites. La NASA ha realizado experimentos, ^{[ 201 ]} y SpaceX está desarrollando tecnología de transferencia de propulsor en órbita a gran escala. ^{[ 202 ]}

Otro enfoque para la mitigación de desechos consiste en diseñar explícitamente la arquitectura de la misión para que la segunda etapa del cohete quede en una órbita geocéntrica elíptica con un perigeo bajo, asegurando así una rápida desintegración orbital y evitando la acumulación a largo plazo de desechos orbitales provenientes de los cuerpos del cohete. Estas misiones suelen completar la colocación de la carga útil en una órbita final mediante propulsión eléctrica de bajo empuje o con una pequeña etapa de impulso para circularizar la órbita. La propia etapa de impulso puede diseñarse con capacidad de autodesorbitación gracias al exceso de propulsor. ^{[ 203 ]}

Aunque la UIT exige que los satélites geoestacionarios se trasladen a una órbita cementerio al final de su vida útil, las áreas orbitales seleccionadas no protegen suficientemente las rutas GEO de los desechos. ^{[ 67 ]} Las etapas de cohetes (o satélites) con suficiente propulsor pueden realizar una desorbitación directa y controlada, o si esto requeriría demasiado propulsor, un satélite puede ser llevado a una órbita donde el arrastre atmosférico provocaría su eventual desorbitación. Esto se hizo con el satélite francés Spot-1 , reduciendo su tiempo de reentrada atmosférica de los 200 años proyectados a unos 15 al disminuir su altitud de 830 km (516 mi) a unos 550 km (342 mi) . ^{[ 204 ] [ 205 ]}    

La constelación Iridium – 95 satélites de comunicaciones lanzados durante el período de cinco años entre 1997 y 2002 – proporciona un conjunto de puntos de datos sobre los límites de la autodestrucción. El operador de satélites – Iridium Communications – se mantuvo operativo durante las dos décadas de vida de los satélites (aunque con un cambio de nombre de la empresa debido a una quiebra corporativa durante el período) y, para diciembre de 2019, había "completado la eliminación del último de sus 65 satélites heredados en funcionamiento". ^{[ 206 ]} Sin embargo, este proceso dejó 30 satélites con una masa combinada de ( 20 400 kg (45 000 lb) , o casi un tercio de la masa de esta constelación) en órbitas LEO a aproximadamente 700 km (430 mi) de altitud, donde la autodestrucción es lenta. De estos satélites, 29 simplemente fallaron durante su tiempo en órbita y, por lo tanto, no pudieron desorbitarse por sí mismos, mientras que uno, el Iridium 33, estuvo involucrado en la colisión de satélites de 2009 con el satélite militar ruso abandonado Kosmos-2251 . ^{[ 206 ]} No se estableció ningún plan de contingencia para la eliminación de los satélites que no pudieron eliminarse por sí mismos. En 2019, el director ejecutivo de Iridium, Matt Desch, dijo que Iridium estaría dispuesto a pagar a una empresa de eliminación activa de desechos para desorbitar sus satélites restantes de primera generación si fuera posible a un costo irrealmente bajo, digamos " US$10,000 por desorbitación", pero reconoció que ese precio probablemente estaría muy por debajo de lo que una empresa de eliminación de desechos podría ofrecer de manera realista. " Sabes en qué punto [es] una decisión obvia, pero [yo] espero que el costo sea realmente de millones o decenas de millones [de dólares], precio al cual sé que no tiene sentido " . ^{[ 206 ]}    

Se han propuesto métodos pasivos para aumentar la tasa de desintegración orbital de los desechos espaciales. En lugar de cohetes, se podría acoplar un cable electrodinámico a la nave espacial en el momento del lanzamiento; al final de su vida útil, el cable se desplegaría para frenar la nave. ^{[ 207 ]} Otras propuestas incluyen una etapa propulsora con un accesorio tipo vela ^{[ 208 ]} y una envoltura de globo inflable grande y delgada. ^{[ 209 ]}

A finales de diciembre de 2022, la ESA llevó a cabo con éxito una demostración de un desorbitador de satélites basado en una vela de frenado, ADEO , que podría utilizarse en medidas de mitigación y forma parte de la Iniciativa Cero Desechos de la ESA. Aproximadamente un año antes, China también probó una vela de frenado. ^{[ 210 ] [ 211 ]}

Se han propuesto y estudiado diversos métodos, o bien se han construido subsistemas terrestres para utilizar otras naves espaciales en la eliminación de la basura espacial existente.

Un consenso de los ponentes en una reunión celebrada en Bruselas, Bélgica, en octubre de 2012, organizada por el grupo de expertos estadounidense Secure World Foundation y el Instituto Francés de Relaciones Internacionales, ^{[ 212 ]} informó que la eliminación de los desechos más grandes sería necesaria para evitar que el riesgo para las naves espaciales se volviera inaceptable en un futuro previsible (sin aumentar el inventario de naves espaciales inactivas en órbita terrestre baja). Hasta 2019, los costos de eliminación y las cuestiones legales sobre la propiedad y la autoridad para retirar satélites fuera de servicio han obstaculizado la acción nacional o internacional. La legislación espacial actual mantiene la propiedad de todos los satélites en manos de sus operadores originales, incluso los desechos o las naves espaciales que están fuera de servicio o amenazan las misiones activas. ^{[ 213 ]}

Varias empresas hicieron planes a finales de la década de 2010 para llevar a cabo la remoción externa de sus satélites en órbitas LEO medias. Por ejemplo, OneWeb planeó usar la autorremoción a bordo como "plan A" para la desorbitación de satélites al final de su vida útil, pero si un satélite no pudiera ser removido por sí mismo dentro del año posterior al final de su vida útil, OneWeb implementaría el "plan B" y enviaría un remolcador espacial reutilizable (misión de transporte múltiple) para acoplarse al satélite en un objetivo de captura ya incorporado mediante un dispositivo de agarre, para ser remolcado a una órbita más baja y liberado para la reentrada. ^{[ 214 ] [ 215 ]}

Con el rápido desarrollo de las industrias informática y de digitalización, más países y empresas se han involucrado en actividades espaciales desde principios del siglo XXI. La tragedia de los comunes es una teoría económica que se refiere a una situación en la que maximizar el interés propio mediante el uso de un recurso compartido puede conducir a la degradación de dicho recurso. ^{[ 250 ]} Según esta teoría, la acción racional de los individuos en el espacio conducirá a un resultado colectivo irracional: órbitas repletas de desechos. Como recurso de uso común , las órbitas de la Tierra, especialmente LEO y GEO, que albergan a la mayoría de los satélites, son no excluibles y rivales . ^{[ 251 ]}

Para abordar el problema y garantizar la sostenibilidad espacial , se han desarrollado numerosos enfoques técnicos. En cuanto a los mecanismos de gobernanza, un modelo centralizado y jerárquico resulta menos adecuado para afrontar el complejo problema de los desechos espaciales debido al creciente número de actores involucrados. ^{[ 252 ]} En su lugar, se ha propuesto una forma de gobernanza policéntrica desarrollada por Elinor Ostrom ^{[ 253 ],} si bien la promoción de la red policéntrica aún no se ha desarrollado por completo.