Cuando se trata de desechos espaciales, lo que sube la mayoría de las veces baja, y no de manera segura.
Cuando se lanza una nave espacial, algunos componentes, incluidos los propulsores de cohetes reutilizables, se desechan para reducir el peso, dejándolos que se quemen intencionadamente al volver a entrar en la atmósfera. Los satélites también entran en la atmósfera al final de su vida, supuestamente quemándose. Pero en muchos casos, no funcionan como se esperaba.
Los desechos de componentes parcialmente quemados de naves espaciales y satélites que reingresan a la atmósfera de la Tierra pueden representar un riesgo para las personas y las estructuras en tierra. El aumento de los lanzamientos, impulsado en gran medida por actores privados como SpaceX, está convirtiendo un riesgo que alguna vez fue remoto en una amenaza creciente.
Nuestro grupo de investigación de materiales de la Universidad de Wisconsin-Stout estudia los materiales que permiten que sobrevivan los desechos que regresan. Estamos buscando formas de modificar de forma segura sus excepcionales características de resistencia al calor para hacerlas más seguras para su reingreso a la atmósfera.
Los escombros aterrizan en la Tierra
Los escombros de la reentrada han caído sobre propiedades públicas y privadas en todo el mundo varias veces desde 2021. Algunos de los eventos más notables incluyen piezas del baúl de fibra de carbono del Dragon de SpaceX, que permanece unido a la cápsula de la tripulación hasta pocas horas antes de su reentrada. Estos baúles son más grandes que una camioneta de 15 pasajeros y se utilizan para almacenamiento.
Restos del maletero de la misión Crew 7 a la Estación Espacial Internacional aterrizaron en Carolina del Norte, y fragmentos de la misión Crew 1 aterrizaron en Nueva Gales del Sur, Australia. De manera similar, los restos de la misión Akiom 3 aterrizaron en Saskatchewan, Canadá.
Un cuidador de un campamento en Carolina del Norte encontró un gran trozo de desechos espaciales de la cápsula Dragon de SpaceX en 2025.
Además de los restos del tronco, los componentes de fibra de carbono que mantienen los gases bajo presión para ajustar la orientación de la nave espacial también constituyen gran parte de los restos de reentrada encontrados. Algunas de estas recuperaciones más recientes se han producido en Australia, Argentina y Polonia.
La mayoría de los escombros que vuelven a entrar a la atmósfera se queman, entonces, ¿por qué estos pedazos caen a la superficie de la Tierra?
Reingreso atmosférico
Satélites como el Starlink de SpaceX se encuentran en órbita terrestre baja, normalmente entre 190 y 1240 millas (300 y 2000 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra. Para permanecer allí, tienen que moverse muy rápido, unos 27.000 kilómetros por hora. Para alcanzar esta velocidad, un cohete con un millón de libras de combustible tuvo que acelerarlo, y parte de esta energía todavía está contenida en el impulso del satélite.
A medida que un objeto en órbita desciende, más cerca de la atmósfera superior de la Tierra, comienza a chocar con las moléculas de aire, lo que ralentiza el objeto. La cantidad de calor generada por esta interacción consume rápidamente el satélite, derritiendo el metal a más de 3.000 grados Fahrenheit (1.600 grados Celsius).
Más lanzamientos
Países de todo el mundo han estado lanzando objetos al espacio desde la década de 1950, entonces, ¿por qué el reingreso es una preocupación ahora?
A partir de la década de 1960, se lanzaron al espacio unos 100 objetos cada año, más o menos hasta 2016. Desde entonces, ese número ha aumentado exponencialmente. En 2016 se pusieron en marcha 200 instalaciones. Pero en 2025, esa cifra fue de 4.500, lo que significa que el 20% de todos los objetos lanzados al espacio desde la década de 1950 fueron lanzados el año pasado.
La mayoría de estos lanzamientos provinieron de empresas de Estados Unidos, como SpaceX y Rocket Labs. Empresas como éstas, junto con las de fuera de Estados Unidos, tienen planes para grandes constelaciones de satélites compuestas por cientos de miles y un millón de satélites.
Cuantos más objetos y cargas útiles se lancen, más eventos de reentrada ocurrirán. Los operadores de satélites deben retirar de la órbita sus satélites desmantelados después de 25 años para cumplir con las regulaciones establecidas por los comités internacionales. Grupos de todo el mundo, incluida la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos, han tratado de acortar el período de salida de órbita a cinco años. Debido a estas directrices, la afluencia total de desechos de reentrada de estos lanzamientos recientes no se sentirá hasta dentro de 10 años o más.
Los casos presentados y las decisiones políticas tomadas hoy tendrán un efecto duradero en la seguridad futura.
fibra de carbono
A medida que el mundo ha avanzado tecnológicamente, también lo ha hecho la eficiencia del lanzamiento de objetos al espacio.
Los satélites y las naves espaciales son cada vez más ligeros, más fuertes y más resistentes al calor gracias a materiales como los plásticos reforzados con fibra de carbono y nuevos metales. Estos materiales resistentes tienen demanda porque son livianos, pero también pueden hacer que los desechos de desbaste resistan las temperaturas de retorno.
La fibra de carbono, que alguna vez se usó exclusivamente en la tecnología aeroespacial, ahora se encuentra en artículos comunes como cuadros de bicicletas y carrocerías de autos de carreras. Sigue siendo el estándar de oro para producir materiales livianos y de alta resistencia para componentes de naves espaciales, como cascos de cohetes, entre etapas (la carcasa protectora que se encuentra entre las etapas del cohete) y recipientes a presión que experimentan temperaturas extremas y altos esfuerzos y tensiones mecánicas.
Los metales simples como el aluminio y el acero se funden y arden, mientras que los materiales complejos como la fibra de carbono, producida a temperaturas de hasta 5000 F (3000 C), se queman de manera impredecible, cambiando la forma en que los componentes desechados se descomponen al reingresar.
Desde principios de la década de 2000, la mayoría de los desechos espaciales descubiertos contenían piezas de plástico reforzadas con fibra de carbono o componentes metálicos envueltos en fibra de carbono. La fibra de carbono puede actuar como un escudo térmico involuntario para desechos más pesados y dañinos.
Este mapa muestra los lugares donde se han encontrado desechos espaciales confirmados. Con el aumento de los lanzamientos, la Agencia Espacial Europea predice que en el futuro los desechos espaciales podrían caer prácticamente en cualquier parte del mundo. Diseño de la Agencia Espacial Europea para la perdición
El diseño para la descomposición es un área importante de investigación que se centra en mitigar el riesgo de reingreso de escombros. En lugar de depender de derbis controlados y cuidadosamente cronometrados que envían componentes que sobreviven al reingreso al océano al final de su vida, los componentes de las naves espaciales están diseñados para garantizar que se desintegren por completo a medida que se mueven a través de la atmósfera.
El diseño para la ruina puede adoptar muchas formas. Estos van desde cambiar a materiales que son más susceptibles al calor hasta componentes móviles que son más difíciles de quemar, pasando por partes de la nave espacial que estarán más calientes durante el reingreso o el uso de enlaces que se rompen a altas temperaturas para romper las estructuras en componentes más pequeños para ayudarlas a arder.
Con tanta atención en hacer que las naves espaciales sean los materiales más livianos, fuertes y resistentes al calor, puede parecer contradictorio debilitar deliberadamente algunos materiales. La clave es hacer que los materiales sean más inteligentes, para que mantengan su fuerza durante su misión pero se debiliten bajo el calor del reingreso.
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