Expertos del Laboratorio de Física Espacial del Centro Espacial Vikram Sarabhai en Thiruvananthapuram, India, han descubierto que la basura espacial cae a la Tierra más rápido cuando las manchas solares alcanzan su máxima actividad, y esto puede ayudar a prevenir colisiones con satélites, tal y como se recoge en 'Frontiers in Astronomy and Space Sciences'.

Una órbita terrestre baja (LEO, por sus siglas en inglés), entre 400 y 2.000 km de altitud, es ideal para satélites de imágenes y vigilancia, así como para megaconstelaciones de internet como Starlink. Desafortunadamente, hoy en día también está repleta de basura espacial, como restos de satélites antiguos y etapas de cohetes, que representan una amenaza para los nuevos lanzamientos espaciales.

Por ejemplo, incluso una sola colisión puede provocar daños en cadena. Dado que las misiones para capturar basura espacial con robots aún están en sus inicios, los científicos se centran actualmente en rastrear los desechos con mayor precisión para identificar los objetos más peligrosos y retirarlos en el futuro.

"Aquí demostramos que los desechos espaciales alrededor de la Tierra pierden altitud mucho más rápido cuando el Sol está más activo", detalla Ayisha M Ashruf, científica e ingeniera del Laboratorio de Física Espacial del Centro Espacial Vikram Sarabhai en Thiruvananthapuram, India, y autora principal del nuevo estudio.

"Por primera vez, observamos que, una vez que la actividad solar supera cierto nivel, esta pérdida de altitud se produce de forma notablemente más rápida. Se espera que esta observación sea clave para la planificación de operaciones espaciales sostenibles en el futuro", ha indicado.

El Sol tiene un ciclo de 11 años de fases activas y tranquilas, correlacionadas con el número de manchas solares, lo que produce cambios en la intensidad con la que emite.

Cuando esta corriente alcanza su punto máximo, como ocurrió a finales de 2024, las emisiones solares se calientan y se expanden hacia arriba, adentrándose en la termosfera terrestre (situada entre los 100 y los 1.000 km de altitud, con una temperatura de entre 500 y 2.500°C).

Esto, a su vez, eleva la densidad atmosférica alrededor de los cuerpos en órbita (entre los 350 y los 36.000 km) e incrementa la resistencia o fricción sobre ellos, ralentizándolos y acelerando su caída.

Ayisha y sus colaboradores del mismo instituto siguieron la trayectoria histórica de 17 objetos de basura espacial en órbita terrestre baja durante un período de 36 años desde la década de 1960, entre los ciclos solares 22 y 24. Estos objetos orbitan la Tierra cada 90 a 120 minutos a una altitud de entre 600 y 800 km, y aún no han reingresado a la atmósfera, donde finalmente se desintegrarán.

Dado que la basura espacial no realiza maniobras activas de mantenimiento de posición como los satélites, los cambios en la velocidad de su descenso ('decaimiento orbital') solo dependen de las fluctuaciones en la densidad de la termosfera. "Esto convierte a los desechos espaciales en una excelente herramienta para rastrear el efecto a largo plazo de la actividad solar en la resistencia atmosférica", escribieron los autores.

Los científicos vincularon las trayectorias con datos a largo plazo del Centro Alemán de Investigación de Geociencias en Potsdam, que registra el número de manchas solares y los cambios diarios en las emisiones de radio y ultravioleta extrema (EUV) del Sol.

Los resultados mostraron que cuando el número de manchas solares supera los dos tercios de su máximo, la basura espacial atraviesa un "límite de transición", un umbral más allá del cual comienza a caer mucho más rápido.

"Este umbral no parece estar ligado a un valor fijo de radiación solar, sino más bien a la proximidad del Sol a su máxima actividad. Alrededor de este punto, el Sol produce una radiación ultravioleta extrema más intensa, lo que podría deberse a cambios en los procesos solares que se intensifican cerca del pico", concluye Ayisha Ashruf.

Los autores destacan que se espera que sus resultados ayuden a los científicos espaciales a planificar mejor las trayectorias de los satélites, evitando colisiones con basura espacial.

"Nuestros resultados indican que, cuando la actividad solar supera ciertos niveles, los satélites pierden altitud más rápidamente, lo que requiere más correcciones orbitales. Esto afecta directamente al tiempo que los satélites permanecen en órbita y a la cantidad de combustible que necesitan, especialmente en las misiones lanzadas cerca del máximo solar", explica Ayisha Ashruf.

"Lo más interesante es que toda esta información proviene de objetos lanzados en la década de 1960. Todavía contribuyen a la ciencia, sirviendo como valiosas herramientas para estudiar los efectos a largo plazo de la actividad solar en la termosfera", ha señalado.