Las películas de ciencia ficción sobre el espacio tienen un componente educativo muy débil. En las películas, los pilotos duros, durante los duelos, conducen sus naves espaciales por el espacio como si estuvieran en la atmósfera. Cambian el rollo, hacen giros, vueltas y barriles, a veces usan el golpe de Immelmann , como si dependieran de la gravedad de la Tierra. ¿Es realista?
No.
De hecho, es probable que el combate en el espacio se vea completamente diferente. Y dado que cada vez más equipos ingresan al espacio y los conflictos en el futuro son bastante posibles, es hora de pensar: ¿cómo será realmente una batalla en el espacio?
La Corporación Aeroespacial sin fines de lucro ha decidido que ahora es el momento de considerar este tema. La Dra. Rebecca Reesman, del Centro de Política y Estrategia Espaciales de la Corporación Aeroespacial, ha colaborado con su colega James Wilson para escribir un artículo de investigación sobre el tema del combate espacial. Se llama "La física de la guerra espacial: cómo la dinámica orbital limita el combate en el espacio ".
Si el futuro de las personas puede ser juzgado por el pasado, entonces continuará la militarización del espacio. A pesar de todas las conversaciones y acuerdos sobre la necesidad de un espacio ultraterrestre pacífico. A medida que más países están ingresando al espacio y la competencia por los recursos comienza a causar problemas, es hora de dar realismo al razonamiento sobre los conflictos espaciales.
Esto es lo que los autores intentan decir en la introducción a su trabajo. “Estados Unidos y el resto del mundo están discutiendo la posibilidad de que continúen los conflictos en el espacio. Es importante obtener una comprensión general de lo que será físicamente posible y práctico en esta área. Los episodios de Star Wars, libros y series de televisión pintan un mundo completamente diferente al que podremos ver en los próximos 50 años, y tal vez en principio, y todo debido a las leyes de la física ".
Todavía no ha habido batallas en el espacio, pero las armas ya se están probando. China está trabajando en armas antisatélite y ha probado uno de esos misiles. India también. Rusia también está trabajando en armas similares y Estados Unidos. En 1985, Estados Unidos logró destruir uno de sus satélites con un cohete.
Avión F-15A Eaglelanzó un cohete ASM-135 durante las pruebas en 1985, que destruyó el satélite Solwind P78-1,
y esto probablemente sea sólo la punta del iceberg asociado con futuros conflictos en el espacio. Hasta ahora, ninguna de estas pruebas ha involucrado a humanos dentro de la nave espacial. El periódico dice que puede que nunca sea necesario. "Las batallas espaciales en el mundo moderno serán conducidas exclusivamente por vehículos no tripulados, que serán controlados por operadores terrestres, y también experimentarán limitaciones asociadas con la física del movimiento en el espacio".
En los primeros días de la era espacial, en el apogeo de la Guerra Fría, las superpotencias imaginaron que los conflictos en el espacio serían en gran medida una extensión de los conflictos en la Tierra. La URSS incluso diseñó estaciones espacialescon un cañón automático HP-23 modificado a bordo para repeler los ataques de los astronautas estadounidenses. Estados Unidos trabajó de manera similar.
Estación espacial habitada soviética "Almaz" en el pabellón "Cosmos" en la Exposición de Logros Económicos en Moscú. En Rusia se diseñaron varios satélites militares y estaciones espaciales, algunos de los cuales se planearon para estar armados con armas automáticas. La idea se descartó más tarde por ser demasiado cara.
Sin embargo, el progreso tecnológico ha permitido abandonar estos proyectos en favor de satélites no tripulados. “Como resultado, ambos programas se redujeron. En cambio, las mejoras en la tecnología y los sistemas de transmisión de datos han permitido la creación de satélites capaces de realizar funciones militares que previamente se planearon para ser colocados sobre los hombros de los astronautas. El mismo progreso está en el corazón de nuestra vida moderna con una conexión omnipresente ". Ahora los satélites dominan el espacio y la gente vive solo en la ISS.
Este futuro se describe en el artículo. En los próximos 50 años, los conflictos espaciales estarán asociados con ataques a satélites. Pero no todos estos ataques serán directos y explícitos. Los autores describen cuatro objetivos para el ataque espacial:
- Engañar al enemigo para que actúe en su propio detrimento.
- Interrumpir o perjudicar gravemente la capacidad del enemigo para utilizar el equipo espacial, temporal o permanentemente.
- Destruye por completo las capacidades espaciales del enemigo.
- Defiéndete de los contraataques, tanto en el espacio como en la Tierra.
Los satélites se mueven de forma predecible. Se mueven rápidamente, pero su ubicación futura es fácil de predecir y, por lo tanto, fácil de interceptar en muchos casos. Algunos satélites pueden cambiar la altitud de la órbita, pero no tienen una maniobrabilidad real, así como una forma de evadir un ataque.
“Para describir los fundamentos de la física que limitan los ataques espaciales, este artículo describe cinco conceptos clave: los satélites se mueven de forma rápida y predecible y maniobran lentamente; el espacio es grande; es muy importante elegir el momento adecuado ".
Volar por la atmósfera de la Tierra no es fácil, pero intuitivo. Sin embargo, todo es diferente en el espacio, y esto, estrictamente hablando, ni siquiera es vuelo. En ausencia de atmósfera y gravedad, todo cambia. "Viajar en el espacio será contrario a la intuición para aquellos que están acostumbrados a volar en la atmósfera de la Tierra y tienen la oportunidad de repostar", escriben los autores.
Las batallas espaciales se librarán entre satélites y no podrás repostar. Foto: F-16 repostado por KC-135 Stratotanker
“Las colisiones espaciales se planearán cuidadosamente y se desarrollarán lentamente. El espacio es grande y es difícil para una nave salir de un camino predecible. Además, los ataques en el espacio requerirán una gran precisión, ya que las naves espaciales y las armas terrestres solo podrán atacar un objetivo en el espacio después de cálculos complejos ”. No habrá personal operativo de pilotos listo para volar y despegar rápidamente. La batalla espacial de satélites será más como un ejercicio de matemáticas.
“La física impone sus propios límites a lo que sucede en el espacio. Sólo con dominarlos se pueden resolver otros problemas: cómo luchar y, lo que es más importante, cuándo y por qué librar una guerra en el espacio ”, escriben.
La órbita de un satélite es fácil de predecir porque la velocidad, la altitud y la forma están relacionadas. A bajas altitudes, los satélites son frenados por la atmósfera. Además, la Tierra no es una bola perfecta. Sin embargo, todos estos factores pueden tenerse en cuenta durante un ataque. “Para desviarse de la órbita establecida, los satélites necesitan usar el motor para maniobrar. Esto los distingue de los aviones que utilizan el aire para maniobrar; esta opción no funcionará en el vacío del espacio ”, escriben.
| Altura | Velocidad | Período | |
|---|---|---|---|
| Orbita terrestre baja | 160-2000 kilometros | 7-8 km / s | 1,5-2 h |
| Órbita de la Tierra Media | 2000 - 35.000 km | 3-7 km / s | 2-23,5 horas |
| Órbita geosincrónica | 35 786 kilometros | 3 km / s | 24 h |
| Órbita elíptica alta | Variable | 1,5-10 km / s | 12-24 h |
En una batalla espacial, incluso el volumen del espacio en sí debe tenerse en cuenta. “Hay alrededor de 200 billones de kilómetros cúbicos de espacio entre la órbita terrestre baja y la órbita geoestacionaria. Esto es 190 veces el volumen de la Tierra ".
Por lo tanto, rastrear satélites en tal volumen de espacio será un desafío, especialmente porque algunos de ellos están especialmente diseñados para ser difíciles de detectar. Difícil, pero no imposible: los satélites se encuentran con regularidad. Y como no son muy maniobrables, una vez determinada la órbita del satélite, su trayectoria es fácil de seguir.
El gran volumen de espacio también significa que la mayoría de las batallas espaciales serán de muy corta duración. No se esperan duelos. “El espacio es genial, por lo que las batallas espaciales no durarán mucho y de forma activa. O será un cambio corto y fuerte en la velocidad del aparato para lograr un efecto rápido, o un cambio largo y gradual para una interacción pequeña o constante ".
El cambio de velocidad requiere combustible, pero la mayoría de los satélites no tienen la capacidad de cambiar de velocidad, mientras que otros tienen opciones muy limitadas.
“Pueden pasar varias semanas hasta que los operadores del satélite atacante lo muevan a la posición deseada. Durante este tiempo, las condiciones por las que fue necesario realizar el ataque, o el objeto del ataque en sí, pueden cambiar ". Y si el satélite defensor solo puede cambiar ligeramente su trayectoria en respuesta, es posible que el atacante no tenga suficiente capacidad o combustible para ajustar su trayectoria para interceptar en consecuencia.
Los autores también señalan la extrema importancia de elegir el momento adecuado. Incluso si un satélite atacante puede entrar en órbita alrededor de un objetivo, no hay garantía de que pueda acercarse lo suficiente a él.
"La naturaleza del conflicto a menudo requiere que dos sistemas de armas rivales se acerquen más", dice el informe. Los autores utilizan ejemplos con un portaaviones, que necesita acercarse al objetivo, y con aviones de combate, que deben acercarse. Lo mismo ocurre con los satélites.
“Es bastante fácil llevar dos satélites a la misma altitud en el mismo plano (aunque se necesitan ajustes de tiempo y velocidad). Pero esto no significa que acabarán en el mismo lugar. También es necesario coincidir en fase: un punto en la trayectoria orbital. Dado que la altitud y la velocidad están relacionadas, la tarea de llevar dos satélites a un lugar no es intuitiva ". Esto requiere una sincronización precisa y una preparación cuidadosa.
Los satélites cambian su ubicación en órbita mediante maniobras de fase. Al aumentar la altitud, el satélite se ralentiza y, por así decirlo, retrocede en relación con la órbita y la altitud anteriores. Entonces, un satélite puede alcanzar a otro.
Los autores también discuten otro método de convergencia con una coincidencia de plano objetivo. El satélite maniobra para alinear su plano orbital con el plano objetivo. Como resultado, el atacante tiene la ventaja de establecer la hora de la reunión. "Sin realizar maniobras amenazantes demasiado pronto, el atacante puede parecer inofensivo mientras espera el momento óptimo para atacar", explican los autores.
Todas estas maniobras no van rápido. “La física espacial dicta ataques lentos en el espacio. Los satélites necesitan maniobrar durante varios días, si no semanas o meses, para llegar a una posición en la que puedan hacer algo ”, escriben. Pero puedes hacerlo.
Y cuando todo está listo para la interceptación, "hay muchas oportunidades para un acercamiento rápido al objetivo".
Existen limitaciones naturales en la maniobra de satélites en órbita terrestre baja. Por un lado, algunas maniobras de fase pueden enviar un satélite a la atmósfera, donde arde. Por otro lado, puede alejarse demasiado de la órbita terrestre baja, hacia el cinturón de radiación de la Tierra . Por tanto, la maniobrabilidad del satélite es limitada.
Si el satélite realiza una maniobra de fase directa, cambiando la velocidad en 115 m / s, volverá a la atmósfera terrestre y se quemará. Si realiza una maniobra de fase inversa, cambiando la velocidad en 350 m / s, caerá en una zona de alta radiación.
Los satélites en órbitas geoestacionarias no cambian su posición con respecto a la Tierra, por lo que en este caso la mecánica de ataque y defensa será diferente. Pero, en general, persisten las restricciones. Maniobrar en el espacio requiere tiempo y energía, independientemente del tipo de órbita.
Sin embargo, las órbitas y la maniobrabilidad no son todo lo que se cubre en el artículo.
Los autores discuten los tipos de posibles ataques. El artículo describe colisiones, proyectiles, interferencias electrónicas. Cada tipo requiere sus propias consideraciones y formación.
Los autores también discuten las consecuencias de los ataques exitosos: surgen dificultades con la aparición de escombros. Pueden dañar otros satélites aleatorios, en particular, los satélites del propio atacante o los que pertenecen al lado neutral. Ha habido tres ataques exitosos a satélites: uno de China, uno de Estados Unidos y otro de India. Los autores muestran gráficos de los fragmentos de cada uno de ellos.
Comparación de la densidad de fragmentos a diferentes alturas en función del tiempo después de la destrucción del objetivo. Las pruebas chinas se llevaron a cabo a una altitud mucho mayor (856 km), por lo que los fragmentos duraron más.
La nube de escombros inmediatamente después del ataque resulta ser densa y se propaga rápidamente en el espacio. Aunque su densidad disminuye rápidamente, los escombros viajan muy lejos y siguen siendo peligrosos.
Una nube de escombros después de las pruebas en India en 2019: 5, 45, 90 minutos después del ataque, y también después de 1, 2, 3 y 6 días.
El artículo indica claramente todas las dificultades que surgen durante las batallas espaciales y sus serias diferencias con las aéreas. Sin embargo, algunas preguntas importantes permanecieron entre bastidores.
¿Qué sucede si un país decide que se está preparando un ataque a sus satélites? No se quedará de brazos cruzados, sino que pasará a acusaciones, amenazas y posiblemente represalias en la Tierra. Un ataque espacial podría ser el punto de partida para otra guerra terrestre.
Como resultado, podría comenzar una carrera de armamentos espaciales, con países compitiendo en el gasto en armas espaciales y otras tecnologías. Esto afectará seriamente a los recursos del mundo, que debe centrarse en resolver el problema del cambio climático.
¿Cómo va a terminar? ¿Guerra en órbita? ¿La guerra en la luna? ¿Una guerra en Marte? ¿Cuándo recuperará el sentido la humanidad y se detendrá?
Quizás algún día habrá una guerra final, después de la cual todo esto terminará. Pero es poco probable que esto suceda en los próximos 50 años. Y si hay una guerra en este momento, es posible que los satélites participen en ella, y sus batallas se verán como las describieron los autores: lenta, prudente y cuidadosamente.