Investigadores proponen soluciones para el creciente problema de basura espacial

La creciente actividad espacial ha llevado a que la órbita terrestre se llene de desechos, incluyendo satélites inactivos y partes de cohetes. Un nuevo estudio publicado el 1 de diciembre en la revista Chem Circularity sugiere que la solución a este problema radica en diseñar naves espaciales que puedan ser reparadas, reutilizadas o recicladas en lugar de ser abandonadas.

Según el autor principal y ingeniero químico Jin Xuan de la Universidad de Surrey, «a medida que la actividad espacial se acelera, desde mega-constelaciones de satélites hasta futuras misiones a la Luna y Marte, debemos asegurarnos de que la exploración no repita los errores cometidos en la Tierra». La investigación aboga por un futuro espacial sostenible que integre tecnologías, materiales y sistemas de manera efectiva.

El problema de los satélites abandonados

El impacto ambiental de los lanzamientos espaciales persiste mucho después de que las misiones concluyen. La mayoría de los satélites y naves espaciales no son reciclados, lo que resulta en la pérdida permanente de grandes cantidades de materiales. Muchos satélites antiguos son trasladados a «órbitas de cementerio», mientras que otros se convierten en desechos orbitales que pueden interferir con el funcionamiento de sistemas activos.

Los investigadores enfatizan que este enfoque no puede continuar, especialmente con el aumento de misiones espaciales privadas. Proponen un modelo de economía circular en el espacio, donde los materiales y equipos se diseñen con la reutilización, reparación y reciclaje en mente. Este concepto ya ha sido adoptado con éxito en industrias como la electrónica personal y la fabricación automotriz.

«Nuestra motivación fue llevar la conversación sobre circularidad al ámbito espacial, donde es muy necesaria», afirma Xuan. «El pensamiento de economía circular está transformando los materiales y la fabricación en la Tierra, pero rara vez se aplica a satélites, cohetes o hábitats espaciales».

Implementando los 3 Rs en el espacio

El equipo de investigación sostiene que la base de una economía circular en el espacio se fundamenta en los 3 Rs: reducir, reutilizar y reciclar. La reducción de desechos comenzaría con la construcción de satélites y naves espaciales que sean más duraderos y fáciles de reparar en el espacio. También sugieren transformar las estaciones espaciales en centros multifuncionales donde las naves puedan repostar, ser reparadas o incluso fabricar nuevos componentes, lo que podría disminuir la cantidad de lanzamientos necesarios.

Además, los autores indican que para recuperar naves y estaciones espaciales de manera segura para su reutilización, se requerirían mejores sistemas de recuperación, incluyendo tecnologías como paracaídas y airbags. Señalan que el equipo en el espacio sufre un desgaste significativo debido a las temperaturas extremas y la radiación, por lo que cualquier parte destinada a la reutilización debería pasar rigurosas pruebas de seguridad.

Recuperación de desechos orbitales y tecnología avanzada

Los investigadores también proponen nuevos esfuerzos para recolectar desechos orbitales, utilizando brazos robóticos o redes para recoger fragmentos que puedan ser reciclados. Esto ayudaría a prevenir colisiones que generen aún más desechos.

Las herramientas basadas en datos jugarán un papel crucial en esta transición. La información recopilada de las naves espaciales podría guiar mejoras en el diseño y ayudar a limitar el desperdicio, mientras que las herramientas de simulación podrían reducir la necesidad de pruebas físicas costosas. Además, los sistemas de inteligencia artificial podrían ayudar a las naves y satélites a evitar desechos peligrosos en tiempo real.

Transformando el sistema espacial mediante innovación y cooperación global

Los autores enfatizan que una economía circular en el espacio representa un cambio significativo 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 operan y retiran las naves espaciales.

«Necesitamos innovación en todos los niveles, desde materiales que puedan ser reutilizados o reciclados en órbita y naves modulares que puedan ser actualizadas en lugar de desechadas, hasta sistemas de datos que rastreen cómo envejece el hardware en el espacio», concluye Xuan.

Este estudio recibió apoyo del Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido, el Leverhulme Trust y el Fondo de Asociación Surrey-Adelaida.