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Uso responsable de la tecnología aeroespacial en el siglo XXI: un apunte crítico sobre su (in)sostenibilidad

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Los ingenieros, entre los que me encuentro, somos grandes entusiastas de la tecnología aeroespacial, pero la mayoría de las veces nos falta visión y perspectiva global

Esto se debe a que, aunque hemos tenido una formación técnica de alto nivel, no hemos sido educados en el pensamiento crítico sobre el uso de la tecnología que íbamos a emplear y desarrollar.

La realidad aeroespacial no es como nos la proyectan en las películas de acción y ciencia-ficción, donde los recursos parecen ilimitados y no se observa que se genere ningún daño medioambiental. El acceso al espacio se realiza mediante lanzadores (comúnmente llamados cohetes): son los “autobuses” que llevan al espacio y permiten poner en órbita una carga de pago, generalmente un satélite para telecomunicaciones.

¿Para qué sirven estos satélites construidos con la más alta tecnología?

Más allá de fines estratégicos y militares tienen un uso cotidiano: uso del GPS, prospección meteorología y usos civiles (mejor aprovechamiento de la agricultura, mitigación de desastres naturales, descubrimientos arqueológicos, etc.) y actualmente, incluso, se plantean para asistir el guiado autónomo de los vehículos terrestres.

Además de la exploración espacial para fines científicos, meteorológicos y educacionales, el mayor uso procede de los servicios de telecomunicaciones, que es precisamente donde está el gran mercado. Aunque Europa está a la cola del desarrollo espacial frente a otras grandes potencias como EEUU, Rusia y China, España está actualmente en un momento dulce en torno al denominado New Space”, alrededor del cual están apareciendo nuevos pequeños y ágiles actores, y se está posicionando con nuevas iniciativas; tales como PLD Space, con el lanzador Miura (sí, en pleno siglo XXI el primer cohete español comercial tiene nombre de “toro de lidia”).

Para competir en costes con los líderes tecnológicos se está llevando a cabo la reutilización de los lanzadores (en un intento por imitar la circularidad de residuos terrestres), de modo que el acceso al espacio cada vez es más barato. Pero esta reutilización se plantea más bien como solución de reducción de costes, más que para solventar problemas reales de sostenibilidad.

Este acceso al espacio cada vez más y más barato, junto con un también menor coste de fabricación de los satélites, hace que nos encontremos ante un preocupante paradigma, principalmente por la explosión de proyectos de grandes constelaciones y el auge del turismo espacial. A esto se suma el alto número de satélites que actualmente se encuentran en órbita (alrededor de unos seis mil, solo la mitad de ellos operacionales, pero cuyo número año tras año crece exponencialmente) además de los millones de fragmentos de basura espacial.

Generación de basura espacial

Uno de los principales problemas (ya conocido desde hace décadas) es el llamado síndrome de Kessler; predice un efecto de choques en cascada donde se formarían más y más fragmentos de basura espacial de manera exponencial hasta formar una nube de fragmentos impenetrable que haría impracticable el acceso al espacio y toda misión espacial futura.

Hay dos hechos significativos que son preocupantes: la destrucción intencionada por un misil chino en enero de 2007 de uno de sus satélites meteorológicos fuera de servicio (que generó unos tres mil fragmentos de basura espacial vigilados, pero posiblemente miles más pequeños fuera de control), y el choque en febrero de 2009 de dos satélites rusos; uno de ellos fuera de servicio, pero el otro activo (que generó unos 2000 fragmentos, de un tamaño mayor que una pelota de tenis). Además de estos percances es destacable que la Estación Internacional ha tenido que efectuar numerosas maniobras para evitar colisiones con basura espacial.

Para mitigar este escenario de generación de basura espacial se han propuesto soluciones tales como equipar a los satélites con un sistema que permita eliminarlo al final de su vida útil (autodestrucción por la fricción atmosférica en una maniobra de reentrada especifica) o, colocarlo en una “órbita cementerio” que evite toda colisión. Esto también mitigaría la potencial caída de un objeto espacial a tierra, con el riego de impacto en un área metropolitana o altamente poblada.

Megaconstelaciones de pequeños satélites

Respecto a los grandes planes para establecer nuevas megaconstelaciones de pequeños satélites, cuyo principal propósito es ofrecer internet de banda ancha de manera global, no suponen en principio un gran riesgo, ya que operan en órbita baja (típicamente a menos de 1000 km de altitud), y asimismo se diseñan para que se autodestruyan al final de su vida útil (al estar en órbita baja acaban “cayendo” de su órbita al cabo de pocos años).

No obstante, son ya varias iniciativas las que están en marcha con miles de microsatélites en órbita; la estadounidense Starlink, la británica Oneweb y próximamente Amazon con su red Kuiper, además de las iniciativas en China) los efectos adversos se empiezan a notar.

Por un lado, está el efecto visual, en el que las trayectorias y luminosidad de los satélites limitan y entorpecen la exposición de los telescopios en observatorios. Son varias las asociaciones de astronomía que se han quejado al respecto a la Oficina de Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior (que regula dichas políticas). Y por otro lado, están las interferencias con los radiotelescopios, generadas por la comunicación entre satélites.

Además, es cada vez mayor el número de estos pequeños satélites en órbita baja (donde hay menos espacio): solo Starlink tiene planeados 40.000 satélites (de los cuales 2.000 ya están en órbita) y esto aumenta los riesgos de colisiones. De hecho, en 2021 la estación espacial China Tianhe tuvo que realizar una maniobra en un par de ocasiones para evitar el impacto (contra satélites Starlink).

Misiones suborbitales

Otro de los grandes problemas puede venir asociado a la contaminación por el auge del turismo espacial y su impacto en el cambio climático, aunque por el momento estas iniciativas son anecdóticas. Ya en 2021 se han realizado un par de misiones suborbitales promovidas por millonarios estadounidense: Richard Branson (Virgin Galactic) y Jeff Bezos (Blue Origin) a la que se suma el primer vuelo realmente espacial turístico por Space X.

Lo realmente preocupante es su auge en las próximas décadas y su potencial capacidad contaminante en las zonas altas de atmósfera (donde su efecto no está tan estudiado y el impacto podría ser mayor que el de los vuelos de aviación comerciales); especialmente si el número de lanzamientos con fines turísticos aumenta a cientos o miles por año (superando a los realizados para fines puramente tecnológicos).

Asimismo, partimos del hecho de que el acceso al espacio es soberano, y todas las naciones tiene su derecho a acceder a él, pero también la obligación de no entorpecer ni limitar ese derecho. Nos encontramos con una tecnología para el fomento de la economía del primer mundo, pero que causa un problema y limitación global.

Esperemos poder estar a tiempo para reflexionar, tomar medidas y lograr acuerdos entre gobiernos para establecer un uso y acceso responsable al espacio (y que no se perpetúe en el espacio el error cometido en el planeta con el cambio climático), para evitar llegar a un punto de no retorno, en el que quizá en un futuro no muy lejano ya no se pueda acceder a él. El daño podría ser irreversible y tendría pésimas consecuencias que pagarían generaciones futuras.

Sobre Jorge Bárcena Pereda

Ingeniero industrial mecánico (2002, ETS Bilbao, UPV-EHU), Máster en gestión de la Tecnología (Universidad de Deusto, 2004) y Doctor europeo en ciencia e ingeniería de los materiales (2008, Doctor europeus, premio extraordinario) por la Universidad del País Vasco, con una tesis sobre el procesado y caracterización de nanomateriales compuestos de matriz cobre. Desarrolla su labor investigadora en TECNALIA desde 2003 en diversos proyectos relacionados con materiales para condiciones extremas y sus procesos de fabricación, incluyendo la fabricación aditiva: materiales compuestos, cermets, cerámicas técnicas y materiales refractarios para diversos sectores como la fundición y siderurgia, aeroespacial, energía solar, nuclear, etc.

En su formación cuenta con varias estancias internacionales, en la universidad de Darmstadt (Alemania, 2006), en la universidad de ciencia y tecnología de Missouri (Rolla, E.E.U.U, 2008) y en Airbus Group Innovations (Munich, Alemania, 2012. Es autor de 20 artículos en revistas indexadas y ponente en más de 75 conferencias internacionales en el ámbito de procesado de nuevos materiales. Ha coordinado los proyectos FP7 HYDRA (ref. 283797) y SMARTEES (Ref. 262749). Actualmente desempeña el cargo de gestor de proyectos en TECNALIA y es profesor del máster de ciencia y tecnología espacial de la UPV-EHU, así como profesor invitado en el curso de excelencia del doctorado de ciencia y tecnología de los materiales del politécnico de Turín.

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