Científicos especializados en sostenibilidad y espacio de la Universidad de Surrey (Reino Unido) debaten cómo los principios de reducción, reutilización y reciclaje podrían aplicarse a satélites y naves espaciales, desde el diseño y la fabricación hasta la reparación en órbita y la reutilización al final de su vida útil. Sus conclusiones se recogen en la revista 'Chem Circularity' de Cell Press.
Cabe recordar que, cada vez que se lanza un cohete, se pierden toneladas de materiales valiosos y se liberan a la atmósfera enormes cantidades de gases de efecto invernadero y sustancias químicas que dañan la capa de ozono
"A medida que la actividad espacial se acelera, desde las megaconstelaciones de satélites hasta las futuras misiones a la Luna y Marte, debemos asegurarnos de que la exploración no repita los errores cometidos en la Tierra", afirma el autor principal e ingeniero químico Jin Xuan, de la Universidad de Surrey. "Un futuro espacial verdaderamente sostenible comienza con tecnologías, materiales y sistemas que trabajan en conjunto".
Además del impacto ambiental del lanzamiento de naves espaciales, se pierden aún más materiales cuando se desmantelan naves y satélites, ya que rara vez se reciclan o reutilizan. En cambio, la mayoría de los satélites se trasladan a "órbitas cementerio" o terminan como desechos orbitales que podrían interferir con su funcionamiento.
Estas prácticas son insostenibles, advierten los autores, especialmente con la reciente aceleración de los lanzamientos espaciales privados. Los expertos, argumentan que es necesario un cambio hacia una economía espacial circular -donde los materiales y sistemas se diseñen para su reutilización, reparación y reciclaje- para garantizar la sostenibilidad a largo plazo del sector espacial y afirman que las lecciones aprendidas en las industrias de la electrónica personal y la automoción podrían ofrecer información valiosa.
"Nuestra motivación fue llevar el debate sobre la circularidad al ámbito espacial, donde ya era hora", afirma Xuan. "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".
La construcción de una economía espacial circular comienza con la aplicación de las tres R: reducir, reutilizar y reciclar, afirman los autores. Para reducir los residuos, el sector espacial debería aumentar la durabilidad y la capacidad de reparación de las naves espaciales y los satélites, añaden. Y para reducir el número de lanzamientos necesarios, los autores recomiendan que las estaciones espaciales se reconviertan en centros de reabastecimiento de combustible y reparación de naves espaciales o de fabricación de componentes satelitales.
Para que las naves y estaciones espaciales puedan reutilizarse o reciclarse, el sector espacial debería invertir en sistemas de aterrizaje suave, como paracaídas y airbags, apuntan los autores. Sin embargo, señalan que, dado que las naves y los satélites suelen sufrir un desgaste considerable debido a las duras condiciones del espacio, cualquier componente que pudiera reutilizarse debería superar rigurosas pruebas de seguridad.
Los autores también piden que se realicen esfuerzos para recuperar los desechos orbitales (por ejemplo, mediante el uso de redes o brazos robóticos) para que sus materiales puedan reciclarse y evitar colisiones que contribuirían aún más a la acumulación de desechos orbitales.
El análisis de datos y las tecnologías digitales, incluyendo los sistemas de IA, serán esenciales para desarrollar prácticas espaciales más sostenibles, afirman los autores. Por ejemplo, el análisis de los datos generados por naves espaciales podría orientar las prácticas de diseño y ayudar a minimizar los residuos. Asimismo, los modelos de simulación podrían reducir la necesidad de pruebas físicas costosas y que consumen muchos recursos, y los sistemas de IA podrían evitar que naves espaciales y satélites colisionen con desechos orbitales.
Dado que la creación de una economía espacial circular sería una transición fundamental en el funcionamiento del sector espacial, los autores afirman que será necesario considerar todo el sistema a la vez, en lugar de centrarse en componentes y procesos individuales.
"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 descartarse, hasta sistemas de datos que rastreen cómo envejece el hardware en el espacio", incide Xuan. Así, concluye que "necesitamos colaboración internacional y marcos de políticas 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 convertir la sostenibilidad en el modelo por defecto para el espacio".
