En la actualidad en el espacio hay más de 19.000 objetos de más de 10 centímetros y unos 500.000 entre uno y 10 centímetros, todos ellos procedentes de misiones espaciales anteriores puestas en órbita y que cuando dejan de tener una utilidad pasan a formar parte del censo de basura espacial. La mayoría se encuentran en órbita baja (LEO) entre 800 y 1000 km de la superficie de la Tierra, aunque también se concentran en torno a la altura geoestacionaria (GEO).

A pesar del alto coste de eliminación de esta basura especial, especialmente trozos de lanzadores y satélites “muertos”, se hace necesaria su reducción para el futuro del espacio y las agencias espaciales son conscientes de la necesidad de atajar directamente este inconveniente y han comenzado a tomar medidas al respecto. La Universidad Politécnica de Madrid encabeza el proyecto denominado Ion Beam Shepherd for Contactless Space Debris Removal (Eliminación de Basura Espacial con Chorros de Iones). Los grupos de investigación: el Grupo de Dinámica Espacial y el Equipo de Propulsión Espacial y Plasmas, ambos adscritos a la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos (ETSIA), han aunado su saber para desarrollar una propuesta innovadora para el deorbitado activo de basura espacial, que ha sido financiada por la Agencia Espacial Europea (ESA), a través del Advanced Concepts Team, dentro del programa de proyectos ARIADNA.

Cada nueva misión espacial se encuentra con el riesgo de colisión frente a estos “escombros espaciales”, a pesar de que por ahora las probabilidades de impacto son reducidas. Claudio Bombardelli, investigador principal indica que "el verdadero problema está en el futuro, debido a la posibilidad de que los escombros colisionen entre sí y se descompongan en millares de trozos más pequeños, lo que puede iniciar una reacción en cadena que deje las órbitas comercialmente más atractivas completamente inutilizables durante décadas o siglos, efecto conocido como síndrome de Kessler". Este síndrome marca un contexto donde la sucesiva descomposición por colisión de los residuos más grandes da lugar a una nube de pequeños residuos, que bombardearía hasta la destrucción a cualquier objeto que se sitúe en esa órbita.

Los expertos pretenden conocer las actuaciones y la viabilidad de un sistema de deorbitado de objetos de gran tamaño mediante el empleo de un chorro de iones, eyectado desde una “nave pastor”. Se busca ejercer de forma continua una pequeña fuerza deorbitante sobre el residuo y acompañarlo en su trayectoria hasta la reentrada atmosférica o una “órbita cementerio” al final de su vida útil. La ventaja del sistema radica en que permite transmitir el empuje necesario desde varios metros de distancia y con bajo riesgo de colisión con el objeto cuya órbita se quiere modificar. “Nuestro proyecto plantea la posibilidad de actuar sobre el residuo sin necesidad de entrar en contacto directo con él, evitando así el problema de la captura física de un cuerpo en estado de rotación incontrolado”, sostiene el profesor Jesús Peláez.

Por otro lado, una característica muy positiva del sistema es su viabilidad tecnológica actual. Sus elementos primarios son propulsores iónicos que ya han sido probados en misiones espaciales científicas y en satélites comerciales. La reducción de la complejidad de la operación facilita que pueda llevarse a cabo una primera misión demostrativa de deorbitado en un plazo de 10 años.

Las investigaciones de la UPM incluyen el modelado físico y la simulación de la interacción del cuerpo libre con el chorro de plasma. En cualquier caso, al margen de los resultados positivos aún hay mucho trabajo por hacer, como el desarrollo ingenieril de las ideas diseñadas por los expertos.