Satélite Fermi escapó a una colisión

Los satélites fuera de servicio pero que siguen en órbita, pueden ser una amenaza para cualquier nave espacial que se cruce con ellos. Sin posibilidad de maniobrar, los satélites muertos son como kamikazes, o como balas moviéndose a una velocidad muy superior a las disparadas en la Tierra y también con un peso muchísimo mayor que las de aquí abajo.

El Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma, de la NASA, está pensado para observar el cosmos, no para esquivar a otros vehículos como sí sería típico en un avión caza eludiendo a un avión enemigo al tiempo que su piloto intenta tenerle a tiro. Sin embargo, el Fermi, como la NASA ha rememorado recientemente, se topó hace un año con una situación que le exigió hacer una maniobra evasiva.

Todo empezó cuando Julie McEnery, científica del equipo del Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma, de la NASA, recibió un aviso que indicaba que el Fermi estaba a tan sólo una semana de tener un inusual encuentro cercano con el Cosmos 1805, un difunto satélite espía de la época de la Guerra Fría. Este satélite espía pasaría peligrosamente cerca del Fermi. Se calculaba que los dos objetos, viajando alrededor de la Tierra a miles de kilómetros por hora en órbitas casi perpendiculares, se evitaran por apenas 213 metros (700 pies). Todo apuntaba a que ambas naves espaciales ocuparían el mismo punto en el espacio con 30 milisegundos de diferencia una con respecto de la otra.

Estaba claro que el Fermi tenía que hacer una maniobra evasiva. Pero no es tan fácil como hacerlo y asunto arreglado. En la historia de la astronáutica, el personal de los centros de control de vuelo de naves espaciales ha aprendido del modo más duro que tampoco se puede hacer caso al pie de la letra a una predicción de colisión. Los márgenes de incertidumbre en las predicciones de las posiciones de naves espaciales con una semana de antelación pueden ser mucho más grandes que la propia distancia pronosticada para el momento de máxima cercanía. Dicho de otro modo, hacer una maniobra para esquivar al Cosmos 1805 no garantizaba evitar la colisión; e incluso, paradójicamente, podía provocarla.

Por otro lado, no hacer nada también es peligroso. Los encuentros cercanos pueden acabar mal, porque la distancia de seguridad no es inamovible.

Esto se demostró dramáticamente el 10 de febrero de 2009, cuando según un estudio, el Cosmos 2251, un satélite de comunicaciones ruso muerto, pasaría a unos 580 metros (unos 1.900 pies) del satélite de comunicaciones Iridium 33 (en funcionamiento por aquel entonces). A la hora prevista de aproximación, se perdió todo contacto con el Iridium 33. El radar reveló nubes de escombros viajando a lo largo de las órbitas de los dos satélites, lo que confirmó la colisión entre ambos.

El accidente generó miles de pedazos lo suficientemente grandes como para ser rastreados, y muchos trocitos pequeños que no se pueden detectar. Muchos de esos restos siguen siendo un peligro para las naves espaciales en funcionamiento, ya que aproximadamente sólo el 20 por ciento de los fragmentos rastreables han hecho su reentrada a la atmósfera.

Con una velocidad relativa hacia el Fermi de unos 43.000 kilómetros por hora (27.000 millas por hora), un impacto directo del Cosmos 1805, de 1.406 kilogramos (3.100 libras), liberaría tanta energía como dos toneladas y media de explosivos de alta potencia, destruyendo ambas naves.

A pesar del aparente hacinamiento de objetos en la órbita terrestre, por lo general hay una gran cantidad de espacio vacío entre cada objeto y el más cercano. Las aproximaciones entre fragmentos de naves, fases de cohetes y cargas activas continúan siendo eventos poco frecuentes. Por otra parte, sólo algunos de los posibles acercamientos que son identificados alrededor de una semana antes que cuando podrían ocurrir, llegan a materializarse.

"Es similar al pronóstico de lluvia en un momento y lugar específico con una semana de anticipación", explica Eric Stoneking, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, ingeniero jefe de control de posición del Fermi. "A medida que se acerca la fecha, las incertidumbres de la predicción decrecen y la previsión inicial puede cambiar drásticamente".

En dos ocasiones anteriores, el equipo del Fermi había sido alertado de posibles encuentros cercanos, y en ambas ocasiones las amenazas se evaporaron sin tener que hacer nada. Era posible que el encuentro de Cosmos 1805 se desvaneciera también, y que el Fermi pudiera continuar con sus observaciones astronómicas sin tener que interrumpirlas.

Pero la actualización del día siguiente no disipó en absoluto la amenaza.

"Estaba claro que teníamos que estar listos para sacar al Fermi fuera del camino y fue entonces cuando avisé a nuestro equipo de Dinámica de Vuelo", recuerda McEnery.

La única manera de lograr ese cambio crucial de trayectoria era recurriendo al encendido temporal de los propulsores diseñados originalmente para asegurar que el Fermi no representase una amenaza para otros satélites cuando terminase su vida útil. Pensados para su uso cuando el Fermi dejara de estar en servicio, los propulsores fueron diseñados para sacarlo de la órbita y empujarlo hacia la atmósfera terrestre, en la que se quemaría y desharía.

Debido a que un fallo de este sistema de propulsores, como por ejemplo una fuga de propergol o una explosión, podría haber terminado prematuramente la misión del Fermi, dichos propulsores nunca habían sido probados, lo que agregaba una nueva fuente de ansiedad para McEnery y sus colegas. Los propulsores deberían funcionar a la perfección en su primer uso, y además para hacer algo que no se había contemplado en su diseño.

Se calculó cuán grande debería ser el empuje a darle al Fermi para que esquivase la amenaza. Trabajando con especialistas de la base Vandenberg, que la Fuerza Aérea estadounidense (USAF) tiene en California, los científicos de la NASA también comprobaron que la nueva órbita proyectada no pusiera al Fermi en curso de un encuentro cercano con otro objeto.

El día antes de la fecha del encuentro, la amenaza aún no había desaparecido, y en consecuencia todos los planes estaban activos para encender los propulsores del Fermi. Poco después del mediodía, horario EDT, la nave dejó de escrutar el firmamento y se orientó a lo largo de la dirección de su marcha. Luego aseguró sus paneles solares y retrajo su antena de alta ganancia para protegerlos de los gases de escape de los propulsores.

La maniobra, que fue ejecutada por la propia nave, sobre la base de los procedimientos desarrollados por el equipo técnico mucho tiempo atrás, consistió en disparar todos los propulsores durante un segundo. "Había mucho suspense y tensión, pero una vez que terminó la maniobra, suspiramos con alivio al ver que todo había salido bien", explica Stoneking.

Una hora después, Fermi ya estaba de nuevo haciendo su trabajo científico. Varias horas más tarde, los diferentes equipos se reunieron para evaluar los resultados de la maniobra y determinar si se necesitaría otra. Se confirmó que el pronóstico era bueno.

Cuando las dos naves llegaron a su encuentro cercano al día siguiente, la mayor aproximación entre ambas fue de más de 9 kilómetros (unas 6 millas). La maniobra de evasión del Fermi había logrado que el telescopio espacial eludiera a la amenazante reliquia de la Guerra Fría. El alivio invadió a los científicos tras una semana de máxima tensión.

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