Hacia el reciclaje de naves espaciales para lograr una astronáutica más sostenible

Cada vez que se lanza un cohete al espacio, se pierden toneladas de materiales valiosos y, en muchos casos, también aumenta la cantidad de basura orbital. En un estudio reciente, se ha analizado cómo los principios de reutilización y reciclaje que se usan cada vez más en diversos sectores industriales, podrían aplicarse a satélites y otras naves espaciales, desde el diseño y la fabricación hasta la reparación en órbita y la reutilización de partes de naves tras llegar al final de su vida útil.

El estudio lo ha llevado a cabo un equipo que incluye, entre otros, a Zhilin Yang y Jin Xuan, de la Universidad de Surrey en Guildford, Reino Unido.

Cuando un satélite deja de estar en servicio, sus materiales se pierden dado que rara vez estos se reciclan o reutilizan. En vez de eso, la mayoría de los satélites se trasladan a "órbitas cementerio"; o reentran en la atmósfera, quemándose y deshaciéndose por el roce con ella; o terminan como desechos orbitales incontrolables que pueden colisionar contra vehículos espaciales operativos.

Los autores del estudio denuncian que estas prácticas son insostenibles, especialmente con el auge imparable que se está registrando en los lanzamientos espaciales privados. Argumentan que es necesario un cambio hacia una economía espacial circular, en la cual los materiales y las piezas estén diseñados para su reutilización, reparación y reciclaje, a fin de garantizar la sostenibilidad a largo plazo del sector espacial y afirman que las lecciones de las industrias de la electrónica personal y la automoción podrían ofrecer información valiosa sobre estrategias a adoptar.

“La filosofía 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”, enfatiza Xuan.

Las principales fuentes de desechos espaciales incluyen casos de fragmentación (65%), como colisiones, explosiones de propergoles residuales y desintegración espontánea; naves espaciales y cuerpos de cohetes fuera de control tras llegar al fin de su vida útil (30%); y objetos varios relacionados con misiones (5%) liberados accidental o deliberadamente durante las operaciones. El aumento de la fragmentación ha desencadenado un ciclo de colisiones que se retroalimenta, lo que provoca riesgos crecientes para la sostenibilidad orbital. (Imagen: Yang et al. / Chem Circularity. CC BY-SA)

A fin de reducir los residuos, el sector espacial debería aumentar la durabilidad y la reparabilidad de los satélites y demás naves espaciales. Para reducir la cantidad de lanzamientos necesarios, los autores del estudio proponen que las estaciones espaciales se reconviertan en centros de reabastecimiento de combustible y reparación de naves ya situadas en el espacio, o en factorías que fabriquen componentes para satélites y, en un futuro lejano, quizá incluso naves enteras.

Para que los vehículos en órbita terrestre puedan reutilizarse o reciclarse, el sector espacial debería invertir en sistemas de aterrizaje suave, como paracaídas y airbags. Eso evitaría su abandono y su destrucción, permitiendo aprovechar de ellos todo lo que estuviera en condiciones. Sin embargo, tal como admiten los autores del estudio, dado que las naves 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 del estudio también instan a que se realicen esfuerzos para retirar desechos orbitales (por ejemplo, mediante el uso de redes o brazos robóticos) a fin de evitar colisiones que contribuirían aún más a la acumulación de desechos orbitales y también para que sus materiales puedan reciclarse.

El estudio se titula “Resource and materials efficiency in the circular space economy”. Y se ha publicado en la revista académica Chem Circularity. (Fuente: NCYT de Amazings)