Más información en: https://www.universidadpopularc3c.es/index.php/actividades/conferencias/event/3693 Ponente: Vicente Ruiz Díaz-Araque, Consultor para la Agencia Espacial Europea (ESA) Tema: Métodos de Eliminación de la chatarra y basura que se ha ido depositando en las capas del espacio en as que están situados los satélites artificiales. Fecha: 28 de febrero 2020 Lugar: Universidad Popular Carmen de Michelena de Tres Cantos, España Descripción: Después de cincuenta años lanzando objetos al espacio, la órbita terrestre, que parecía inmensa, empieza a estar saturada. Ya se han catalogado unos 22.000 objetos considerados basura espacial, hay más de 2.000 satélites en funcionamiento y 3.000 fuera de servicio. Y los responsables de regular el tráfico espacial no tratan la amenaza como algo hipotético. Cada año, se gastan 14 millones de euros en desviar satélites para evitar choques, aunque la Agencia Espacial Europea (ESA) reconoce que el 99% de esos avisos son falsas alarmas. La ESA lanzará en 2025 el primer satélite para retirar basura espacial La ClearSpace-1 es una misión que probará la tecnología para afrontar una amenaza para los sistemas de comunicación o de observación de la Tierra.

1. ELIMINACION DE LA BASURA
ESPACIAL EXISTENTE EN LAS
CERCANÍAS DE LA TIERRA
Universidad Popular Carmen de Michelena Vicente Ruiz
Tres Cantos, 28 de Febrero de 2020

2. -Situación actual
Basura espacial
Medios de vigilancia actuales
- Actividades en marcha
- Programas futuros

3. “.
3
o Los sistemas espaciales proveen servicios esenciales para nuestra economía, incluyendo los relacionados con nuestra seguridad.
o Nuestra dependencia de estos servicios va en aumento constante.
o Cualquier incidencia en estos sistemas espaciales afectará emormemente en una gran cantidad de actividades comerciales y civiles
• Viajes terrestres, aéreos y marítimos,
• Navegación,
• Telecomunicaciones,
• Sistemas y redes informáticas, TV,
• Vigilancia del Clima
• Predicción Meteorológica
• etc.

4. Desde el comienzo de la era espacial, la cantidad de objetos que orbitan la Tierra ha
aumentado significativamente.

5. 5
Actualmente alrededor de 22000
objetos mayores de 10 cm and
500000 entre 10 y 1 cm giran
alrededor de la Tierra.
Se distribuyen en órbita como se ve en
este gráfico.

6. 6
Colisiones:
10-02-2009: Colision de los satelites Iridium 33 and Kosmos 2251. Colision prevista
11-01-2007: Prueba China anti-satelite: destruccion de un satélite inoperativo en
orbita polar (FENGYUN 1C). Acontecimiento especialmente relevante debido a:
1. Aumento significativamente el número de pequeños fagmentos de chatarra
espacial en órbita baja que posteriormente dañaron a un nano-satélite ruso
(BLIST).
2. Demostró la capacidad de destruir satélites en órbita en una clara
transgresión de los acuerdos de uso pacífico del espacio. En particular, se
violó la Convención de UN de 1972 sobre responsabilidades internacionales
por daños causados por objetos espaciales.
3. Fue intencionado y por tanto, tuvo importantes implicaciones en defensa de
cara a tener en cuenta sistemas activos y pasivos para proteger
infraestructuras espaciales esenciales.

7. 7
2009-02-10 Iridium 33 and Kosmos 2251 collision

8. 8
2007-01-11 Chinese anti-satellite ASAT test

9. 9
Reentradas:
Satélites al final de su vida útil:
24-09-2011: Reentrada del Satélite de Investigación de la
Atmósfera Superior. Un total de 532 Kg de materiales pudo poner en
peligro zonas habitadas. Finalmente impactó en el océano Pacifico.
23-10-2011: ROSAT, el observatorio alemán de rayos X re-entró en
la atmósfera sobre la bahía de Bengala. Los trozos, con un peso
total de 1.7 toneladas alcanzaron la superficie de la Tierra.

10. 10
Reentradas:
Satélites al final de su vida útil: Acontecimiento más reciente.
11-11-2013: GOCE, el satélite Explorer de baja órbita de Observación de la
Tierra, re-entró en la atmósfera después de gastar su combustible a 410
Kilometers al sur de las islas Malvinas. Antes de la reentrada la masa del
satélite era de 1 Tonelada.

11. 11
Reentradas:
Resíduos y fragmentos de lanzamientos exitosos o fallidos :
25-12-2011: Resíduos de un cohete Soyuz rocket re-entraron en la Atmósfera y se
quemaron aproximadamente a 80 km sobre la frontera franco-alemana.
15-01-2012: El satélite ruso Phobos-Grunt re-entró en la atmósfera terrestre de
forma incontrolada a causa de un fallo en el lanzamiento.

12. 12
2011-09-24 NASA’s upper atmosphere Research Satellite re-entry

13. 13
2011-10-23 ROSAT re-entry

14. 14
2012-01-15 Phobos-Ground probe re-entry

15. ¿Qué estamos haciendo para
proteger nuestros activos
espaciales?
.
15

16. 16
⋆Ante esta situación hacen falta Sistemas de Vigilancia que ayuden a gestionar el
tráfico espacial actual y futuro, para garantizar no solamente la integridad de los
sistemas espaciales; sino también la seguridad de la población e infraestructuras
terrestres frente al riesgo de residuos orbitales o destrucciones intencionadas.
⋆Tales servicios requieren un número de sensores- radares y telescopios-, medios
para el análisis y la interpretación de los datos y su catalogación, algoritmos de
predicción de situaciones de riesgo y, finalmente, un rango de servicios para las
dieferentes comunidades de usuarios.

17. SENSORES
RADARES TERRESTRES
Fundamentales para el
seguimiento de objetos
en órbitas:
⋆ LEO,
⋆ MEO
⋆ HEO
TELESCOPIOS OPTICOS
Para seguir objetos en
órbitas LEO y GEO. Tres
tipos de telescopios:
⋆ Refractores,
⋆ Reflectors and
⋆ Catadioptricos
SENSORES ESPACIALES
Radares y telescopios en
órbita
⋆ SBSS (US) 2010
⋆ SBO (ESA) Future
17

18. Medios de vigilancia actuales
18

19. 19
Estados Unidos:
USSTRATCOM realiza las operaciones SSA en el Joint Space Operations Center (JSpOC) usando datos
proporcionados por SSN.
Disponen de dos catálogos de objetos:
o Baja precisión: datos enviados a usuarios registrados via Space Track web site
o Alta precisión: restringido. Datos enviados en caso de colisión potencial.
Los Radares proporcionan buena cobertura GEO y LEO. No tienen radares en el hemisferio sur
o Haystack radar (37 m antenna) proporciona datos de basura espacial en el rango de 1-10 cm de
tamaño.
o Space Fence (AFSSS) radar multiestatico capaz de detector residuos orbitales de hasta 10 cm.
que pasen sobre USA.
o Ground Based Electro-Optical Deep Space Surveillance (GEODSS) consta de tres instalaciones
fijas (Socorro, Maui, Diego García) y una móvil que proporcionan Buena cobertura óptica.

20. 20
Red de vigilancia espacial(SSN):
Parte del comando Estratégico de U.S.
(USSTRATCOM) para la deteccion, seguimiento,
catalogacion e identificacion de objetos
29 radares y sensores opticos en el hemisferio
Norte, fundamentalmente para alerta de misiles

21. 21
Rusia:
• Segunda potencia en capacidad de vigilancia espacial.
• Radares por toda la antigua Unión Soviética, como parte del
sistema de alerta de misiles, con cobertura geográfica limitada.
• El gobierno ruso no comparte datos de estas instalaciones.
Además, la academia rusa de Ciencias coordina la International
Scientific Optical Network (ISON) que involucra a una comunidad
científica con un interés conjunto en vigilancia espacial.

22. 22
Redes
International Scientific Optical
Network (ISON), agrupa un conjunto
de instalaciones con el interés
conjunto de la vigilancia espacial.
18 instituciones in 9 países
18 observatorios con 25
instrumentos opticos

23. 23
China:
No se dispone de información pública oficial
Algunos informes hablan de siete radares dentro de China complementados con cuatro
observatorios ópticos.
Otros
Ademas, Australia, Canada, India Japan y South Africa, tienen ya o estan planeando
sensores con capacidad de vigilancia espacial.

24. 24
Europa:
Varias instalaciones con capacidades potenciales SSA.
La mayor parte de estos sensores se desarrollaron en los años 1960s-70s con fines
militares o de investigación. Se requieren mejoras significativas.
Ninguna de ellas puede operar como una red.

25. 25
Europe:
Radar de Chilbolton: antena de 25 m
operada por el STRC (Science and
Technology Research Council). Se adaptará
para detectar objetos en LEO mayores de
10 cm.
Sistema EISCAT: Red de cuatro radares en
VHF radars situados en Noruega, Suecia y
Finlandia capaces de detectar y seguir
objetos en LEO

26. 26
Europe:
Radar TIRA: situado en
Wachtberg, cerca de Bonn
Monge: Barco de la Marina
Francesa con instrumentación
para detectar misiles.

27. 27
Europe:
Sistema GRAVES : Sistema
experimental francés de vigilancia
espacial operado por Onera
Telescopios TAROT : Dos telescopios
situados in Calern (Francia) and La
Silla (Chile) capaces de detectar
objetos hasta magnitud visual +17

28. 28
Europe:
ESA telescopio OGS: situado en
Tenerife (España) capaz de
detectar objetos con magnitud
visual entre +19 y +21.
Telescopio AIUB ZIMLAT: El
telescopio de 1-metro Laser and
Astrometrico ZIMLAT en Suiza se
isa para la observación optica de
objetos NEO y chatarra espacial.

29. 29
España:
⋆ Telescopio TFRM : El telescopio Fabra-ROA está situado en el observatorio del Montsec.
Es completamente robótico y puede seguir y buscar objetos en LEO, MEO and GEO así
como NEOs.
⋆ DSS Deimos Sky Survey : Un nuevo observatorio establecido por Deimos en la montaña
de Niefla cerca de Puertollano. Su actividad principal es el seguimiento de NEO´s y
chatarra especial.

30. 30
Programa SSA de la ESA
Objetivo inicial del Programa: Garantizar la utilización y acceso independiente
europeos al espacio con fines de investigación científica y provisión de servicios
El Programa se estructuró en tres segmentos principales:
o Space Surveillance and Tracking (SST)
o Space Weather (SWE)
o Near Earth Objects (NEO)
La entrada de la UE en este terreno ha venido a modular las acciones ya
emprendidas desde 2008 por la ESA.

31. 31
⋆ El Programa SST de la UE
El informe “Towards a space strategy for the EU that benefits the citizens” define las prioridades.
http://www.europarl.europa.eu/oeil/popups/ficheprocedure.do?lang=en&reference=2013/0064%28COD
%29
⋆ La infraestructura espacial es un activo crítico. Su protección va más allá de los intereses de los
propietarios de satélites o agencias individuales.
⋆ Pata proteger dichos activos, la UE debería definir un SSA europeo, teniendo en cuenta su naturaleza
dual.
⋆ Con Galileo y Copernicus, la UE se ha convertido en propietaria de una creciente flota de satélites.
Los servicios SST previstos incluirán:
⋆ Funciones de sensores en una red de radares y telescopios para detectar y seguir objetos
⋆ Funciones de procesado para catalogar y analizar órbitas de satélites y chatarra.s
⋆ Funciones de información para proporcionar servicios como alertas de colisiones o reentradas.

32. Programas europeos
32
SSA en EUROPA
ESA EU
Sistemas nacionalesConsorcio:
Alemania
Francia
Reino Unido
Italia
España
SATCEN
Programa SSATecnologías

33. 33
España:
España cuenta con instalaciones y capacidades adecuadas para SSA
Observatorios IAC en Tenerife y La Palma
Observatorio IAA en Calar Alto
Observatorios privados en La Sagra y Niefla
Oservatorio TFRM y Laser del ROA
ESA TBT desarrollo tecnológico
ESA SSA radar prototipo
ESA OGS en Tenerife
PROGRAMA S3T
⋆ Radar en Morón
⋆ Centro de Control S3TOC en Torrejón
⋆ Desarrollo de las capacidades SSA en observatorios : Calar Alto, Teide, Niefla, Montsec,

34. 34

35. 35

36. Creditos
Gracias a las personas y organizaciones que han
contribuido a esta presentación
⋆ Plantillas PPT: SlidesCarnival
⋆ Vídeos: Beatriz Gilete, Manuel Castillo y ESA
36

37. 37
Muchas gracias!
Alguna pregunta?
Me podéis contactar en
Vicente Ruiz
otilio58@gmail.com