Cada lanzamiento de cohete envía al cielo materiales valiosos que no se pueden recuperar, además de emitir grandes cantidades de gases de efecto invernadero y sustancias químicas que dañan la capa de ozono. Un nuevo artículo publicado el 1 de diciembre en la revista Cell Press Chem Circularity examina cómo conceptos familiares como reducir, reutilizar y reciclar pueden incorporarse a la forma en que se diseñan, reparan en órbita y gestionan los satélites y las naves espaciales al final de su vida útil.
“A medida que se acelera la actividad espacial, desde megaestrellas satelitales hasta futuras misiones lunares y a Marte, debemos asegurarnos de que la exploración no repita los errores cometidos en la Tierra”, dijo el autor principal Jean Juan, ingeniero químico de la Universidad de Surrey. “Un futuro aeroespacial verdaderamente sostenible comienza con el trabajo conjunto de tecnologías, materiales y sistemas”.
El problema de la creciente basura y los satélites abandonados
El costo ambiental continúa mucho después del lanzamiento. La mayoría de las naves espaciales y satélites nunca se reciclan, lo que significa que grandes cantidades de material se pierden permanentemente cuando finaliza la misión. Muchos satélites más antiguos quedan relegados a “órbitas cementerio”, mientras que otros se convierten en desechos orbitales a la deriva que pueden alterar el funcionamiento de los sistemas activos.
Los autores sostienen que este enfoque no puede continuar, especialmente con el ritmo cada vez mayor de las misiones espaciales personales. Destacan la necesidad de una economía espacial circular, un modelo en el que los materiales y equipos se diseñen teniendo en cuenta la reutilización, la reparación y el reciclaje. También señalan que industrias como la electrónica personal y la fabricación de automóviles ya han adoptado conceptos similares con considerable éxito.
“Nuestra motivación era llevar la conversación sobre la circularidad al ámbito espacial, donde se ha retrasado durante mucho tiempo”, afirma Juan. “El pensamiento de la economía circular está transformando los materiales y la fabricación en la Tierra, pero rara vez se aplica a satélites, cohetes o hábitats espaciales”.
3 se está aplicando a naves espaciales, satélites y estaciones espaciales.
Según el equipo, la base de una economía espacial circular reside en las 3 R: reducir, reutilizar y reciclar. La reducción de residuos comenzará por la construcción de satélites y naves espaciales que duren más y puedan fijarse más fácilmente en el espacio. Sugieren convertir las estaciones espaciales en centros polivalentes donde las naves espaciales puedan repostar combustible, reparar o incluso fabricar nuevos componentes, lo que podría reducir el número de lanzamientos necesarios.
Los autores añaden que se necesitarán mejores sistemas de recuperación, incluidas tecnologías como paracaídas y bolsas de aire, para traer naves y estaciones espaciales de regreso a la Tierra de manera segura. Señalaron que los equipos espaciales experimentan un desgaste significativo debido a las temperaturas extremas y la radiación, por lo que cualquier pieza destinada a ser reutilizada debe pasar rigurosas pruebas de seguridad.
Recuperar desechos orbitales y utilizar tecnologías avanzadas para operaciones espaciales seguras
Los investigadores también recomiendan nuevos esfuerzos para recolectar desechos orbitales, como el uso de brazos robóticos para recolectar fragmentos o redes para que los materiales puedan reciclarse. Esto ayudará a prevenir colisiones que generen más escombros.
Las herramientas basadas en datos desempeñarán un papel importante en esta transformación, afirman los autores. Los datos recopilados de las naves espaciales pueden orientar las mejoras en el diseño y ayudar a limitar el desperdicio, mientras que las herramientas de simulación pueden reducir la necesidad de costosas pruebas físicas. Añaden que los sistemas de inteligencia artificial pueden ayudar a las naves espaciales y los satélites a evitar desechos peligrosos en tiempo real.
Transformar todo el sistema espacial a través de la innovación y la colaboración global
Los autores enfatizan que una economía espacial circular representa un cambio importante en el funcionamiento del sector espacial. En lugar de centrarse en piezas individuales de hardware, es necesario considerar todo el sistema a la vez, desde los materiales utilizados hasta cómo se alimenta y retira la nave espacial.
“Necesitamos innovación en todos los niveles, desde materiales que puedan reutilizarse o reciclarse en órbita y naves espaciales modulares que puedan actualizarse en lugar de desecharse, hasta sistemas de datos que rastreen la antigüedad del hardware en el espacio”, afirmó Juan.
“Pero igualmente importante es que necesitamos cooperación internacional y marcos políticos para fomentar la reutilización y la recuperación más allá de la Tierra. La siguiente fase consiste en conectar la química, el diseño y la gobernanza para hacer de la sostenibilidad el modelo predeterminado para el espacio”.
Esta investigación recibió el apoyo del Consejo de Investigación de Ciencias Físicas e Ingeniería del Reino Unido, el Leverhulme Trust y el Surrey-Adelaide Partnership Fund.
