Basura espacial detectada con infrasonidos: así rastrean los científicos los objetos que caen del espacio

Conocidos como infrasonidos, el cielo los emite sin que los humanos seamos capaces de captarlo, pero los científicos sí que los pueden oír usando sensores especiales. Dichos sonidos son ondas acústicas de muy baja frecuencia, incluso suceden en eventos como explosiones volcánicas, pruebas nucleares... o bólidos que cruzan la atmósfera.

Un bólido es un meteoroide que explota o se fragmenta al entrar a gran velocidad a la atmósfera y este fenómeno produce una onda de choque tan intensa que viaja miles de kilómetros. Es ahí cuando los sensores de infrasonido captan esas señales y ayudan a determinar desde dónde vino y hacia dónde fue.

Sin embargo, no todo es tan sencillo cuando el objeto entra en la atmósfera con un ángulo bajo, es decir, cuando no cae en picada, sino que roza la atmósfera. En estos casos, el sonido se genera a lo largo de una gran trayectoria, lo que dificulta determinar su origen exacto.

Los científicos han notado que las estaciones de infrasonido detectan señales con direcciones contradictorias en entradas poco inclinadas, eso genera incertidumbres en la ubicación del fenómeno y para reducir esos errores, es necesario analizar con precisión la geometría de entrada.

Space junk as small 0.04 inches, traveling up to 10 miles per second, can create significant damage to a spacecraft: https://t.co/OE35so5WRq pic.twitter.com/xXvswsDsvQ

— NASA (@NASA) November 27, 2016

La geometría importa

Un estudio reciente liderado por Elizabeth Silber se propuso entender cómo el ángulo de entrada afecta los datos de infrasonido. El equipo de investigación utilizó sensores distribuidos globalmente por la CTBTO, una red dedicada a detectar explosiones nucleares, pero útil también para estudiar bólidos y basura espacial.

Los resultados fueron claros: los objetos que ingresan con ángulos mayores a 60° producen señales más coherentes lo que significa que cuando un meteoro entra en picada, el infrasonido que emite es más fácil de rastrear y analizar, mientras que los que entran de forma más horizontal generan señales dispersas.

El problema se agrava en distancias largas, superiores a 15,000 kilómetros. En esos casos, pequeñas variaciones en el ángulo inicial pueden traducirse en grandes errores de localización. Esta incertidumbre pone en riesgo la precisión de la vigilancia global del cielo.

Por eso, Silber propone considerar el perfil geométrico completo del objeto al interpretar los datos, de esa forma, no se toma una señal como punto único, sino como parte de una “melodía” extendida en el cielo que debe reconstruirse en su conjunto.

Más allá de los meteoros

Aunque los bólidos son fenómenos naturales, los métodos de detección también aplican a la basura espacial. Desde los años 60, toneladas de objetos artificiales han caído a la Tierra: satélites, restos de cohetes, herramientas extraviadas por astronautas, entre otros.

Estos fragmentos pueden ingresar a la atmósfera a más de 28,000 km/h, liberando energía similar a la de un bólido, al hacerlo, generan ondas de infrasonido, que, aunque su intensidad es menor, si no se interpreta correctamente su trayectoria, es difícil encontrar el sitio dónde podrían caer.

El análisis geométrico de las trayectorias de reentrada se vuelve esencial para planear respuestas y evitar accidentes, ya que saber si un objeto caerá en el océano o cerca de una ciudad puede marcar la diferencia. Aquí es cuando debemos interpretar bien su “canción” infrasonora, para conocer su destino final.

En este contexto, la combinación de sensores globales, modelos atmosféricos y análisis geométrico puede convertirse en una herramienta vital. Y esto no sólo se hace para entender el cielo, sino para protegernos de sus sorpresas, tanto naturales como fabricadas por la mano del humano.

Escuchar para proteger

La defensa planetaria se basa en saber qué entra en nuestra atmósfera, desde dónde y a qué velocidad, es por esto que la combinación de sensores, como radares e infrasonidos, permite construir una imagen más completa de esos eventos.

Los estudios como el de Silber señalan que no basta con detectar el “boom” de un bólido, también es necesario comprender cómo se propagó ese sonido, desde qué punto del cielo se generó, cómo la geometría afecta su percepción y qué estamos haciendo para determinar de forma apropiada su trayectoria completa.

Este enfoque también es aplicable a futuras misiones espaciales tripuladas o no tripuladas. Cualquier cápsula que regrese a la Tierra, si entra con una trayectoria poco inclinada, podría también ser mal ubicada si no se considera este análisis.

Escuchar el cielo con detalle es una forma de cuidarnos. Mejorar la precisión en la detección y localización de objetos permite actuar a tiempo, evitar daños y entender mejor los fenómenos que nos conectan con el espacio y delos cuales nosotros hemos creado la conexión, aunque, para nuestra infortunio, de forma poco orgánica.