Las misiones de la NASA y la ESA sobre asteroides alimentan la perspectiva de la minería espacial

(Especial Global Affairs/UNAV para Infoespacial.com) La misión DART de la NASA (Prueba de Redirección de un Asteroide Doble) logró su objetivo el pasado 26 de septiembre tras desviar la órbita del asteroide Dimorphos, mediante el impacto de una nave no tripulada con energía cinética. Es la primera misión orientada al desarrollo de sistemas de defensa planetarios y supone un avance para la futura defensa de la Tierra de amenazas exteriores.

DART demuestra claramente que la tecnología está preparada para desarrollar sistemas más avanzados de operaciones asteroidales. Sin duda, la posterior misión HERA de la Agencia Espacial Europea supondrá un paso más. Esta se encargará mediante dos satélites miniaturizados (Milani y Juventas) de evaluar los resultados del impacto en detalle, estudiando por primera vez el interior de un asteroide por radar, acumulando una valiosa experiencia en operaciones de gravedad ultra baja y de enlace intersatelital en el espacio profundo. Está previsto completar este estudio para 2026, fecha en la que la NASA espera contar con una técnica de desvío suficientemente desarrollada y repetible para utilizar en futuros peligros de colisión de asteroides contra la Tierra.

Un precedente para la explotación de recursos espaciales

Los resultados combinados de HERA y DART aportarán información de gran valor para la creación de tecnologías capaces de posarse y extraer recursos de los asteroides y otros cuerpos celestes como la Luna. La carrera lunar despegó a mediados del siglo pasado, cuando fue elaborado el Tratado del Espacio Exterior, para regular el uso y las actividades de la exploración espacial, y Estados Unidos y la URSS competían por llegar antes al satélite de la Tierra. Desgraciadamente, este interés fue decayendo a medida que el enfrentamiento entre Estados Unidos y la Unión Soviética llegaba a su fin. El presupuesto invertido en investigación y desarrollo espacial se redujo drásticamente, llegando a niveles realmente bajos en 2021, con solo un 0.32% del gasto del gobierno estadounidense dedicado a la NASA (en 1966 fue del 4,41%).

Sin embargo, el creciente interés comercial de empresas privadas como SpaceX o Blue Origin parece haber reanimado la carrera espacial, con la vista puesta en un futuro rédito económico, de entrada en actividades como el turismo espacial, la colocación de satélites o las redes de sistemas de comunicación, pero también a más largo plazo en el terreno de la minería. La alta concentración de recursos minerales en los asteroides, en la Luna o en Marte puede abrir ciertamente una oportunidad de enormes beneficios, aunque para ello se requerirán importantes inversiones.

Por ejemplo, la alta presencia de Helio-3 en la Luna, confirmada por las misiones del programa Apolo, podría aprovecharse como fuente de energía nuclear limpia, normalmente obtenida de manera radioactiva. La empresa Rolls Royce estaría trabajando en un reactor nuclear que además de servir de propulsión para los cohetes proporcionara energía para la perforación, el procesamiento y el almacenamiento en las tareas de minería lunar.

La misión Osirix-Rex, también de la NASA e iniciada en 2016, volverá a la Tierra en 2023 con muestras de estudio del asteroide Bennu. Se trata de la tercera misión del programa ‘New Frontiers’, destinado a la exploración e investigación de varios planetas del sistema solar como Júpiter, Venus o el planeta enano Plutón. Sin duda, un mayor conocimiento de nuestro sistema, incluyendo el estudio directo de sus superficies y cómo se formaron, supondrá un paso clave para la mayor comprensión de los recursos espaciales. Estas misiones tendrán que ir unidas a la investigación de nuevas formas de posarse y trabajar sobre los asteroides, algo que a día de hoy no es posible. En cualquier caso, la base lunar a largo plazo del programa Artemis, permitirá estudiar la superficie de la Luna de manera directa y permanente, recogiendo datos altamente valiosos para la extracción mineral y la creación de tecnologías capaces de realizar estas actividades.

Problemas y retos

El gran potencial de los beneficios de la minería espacial viene ligado a retos de la misma magnitud. El alto coste que supone invertir en todas estas misiones se vería acrecentado más aún si le añadiésemos los combustibles y maquinaria necesarios para transportar lo extraído de vuelta a la Tierra. Algunos expertos apuntan que un modo de superar ese inconveniente sería utilizar la mayor parte de los recursos directamente en el lugar de la extracción como fuente de energía y como material para la fabricación de estructuras necesarias en la colonización del espacio. Así, el agua obtenida de la Luna podría utilizarse para generar oxígeno para los astronautas, o para la creación de combustible de naves espaciales, ahorrando costes.

El panorama es atractivo para las compañías privadas, pero la obtención de ganancias queda aún lejos (en el caso de Space X o Boeing ha habido cierta rentabilización gracias a los contratos con la NASA). Por ejemplo, una de las empresas que atrajo la atención de los medios por su propósito de crear estaciones de combustible en la órbita de la Tierra a partir del agua de los polos de la Luna, la estadounidense ShackeltonEnergy Company, no logró reunir la inversión necesaria para continuar su actividad. Con todo, la implicación de la iniciativa privada ha abierto un nuevo horizonte, pudiendo permitirse costes que hasta hace unos años solo eran posibles para grandes estados. Estamos ante una ‘nueva era espacial’.

La aparición del fenómeno del ‘New Space’ como un nuevo sector comercial privado orientado al espacio abre un sinfín de posibilidades para la reducción de costes y la expansión de los dominios de la Humanidad. Las empresas de Elon Musk, Jeff Bezos y Richard Branson, entre otros, tienen sus focos puestos en estos aspectos. El cohete New Glenn de Blue Origin o el movimiento del telescopio Hubble a una órbita más estable (una colaboración de la NASA y SpaceX) son claros ejemplos de la ambición y decisión de estas empresas de ampliar nuestras fronteras. Sin duda la media de un lanzamiento por semana de cohetes de la empresa de Musk durante este año no se parece nada a las décadas pasadas. Desafíos como la creación de cohetes capaces de transportar cargas extremadamente pesadas, incluyendo la maquinaria necesaria para la extracción de minerales en los cuerpos celestes, así como las toneladas de recursos y de combustible requeridas para su transporte, intentan ser superados por nuevas tecnologías. Entre ellas encontramos el Space Launch System de la NASA o el Falcon Heavy de SpaceX, que realizó una misión en noviembre en la que logró con éxito la puesta en órbita de dos satélites de la Fuerza Espacial de Estados Unidos. Lo novedoso del Falcon Heavy es, además de la capacidad de aterrizaje de dos cohetes simultáneamente (heredada de una anterior misión), la enorme potencia que alcanza, suponiendo un paso más en la fuerza y eficacia del transporte de cargas pesadas y el uso de cohetes reutilizables.

Se debe enfatizar que, en ciertos aspectos, actualmente el problema no reside principalmente en la falta de conocimientos técnicos, sino en un presupuesto insuficiente para su desarrollo. Aquí precisamente reside la posición clave de las empresas privadas, que están logrando reducir enormemente los costes, y que trabajan en conjunto con agencias nacionales para facilitar el proceso. De esta manera, empresas como la de Elon Musk ya tendrían la capacidad tecnológica y la financiación para llevar a cabo estos avances. Su interés de establecer una colonia en Marte para el 2050 sin duda es un proyecto ambicioso, que por ahora se encuentra en un punto muy lejano, con objetivos a largo plazo.

Imagen del asteroide Dimorphos once segundos antes del impacto de la sonda DART, el 27 de septiembre de 2022. Foto: NASA vía GASS/UAV.

Polvo lunar y basura espacial

Ahora bien, ¿cómo va a ser el camino? Pese a esta reducción de costes, es necesario desarrollar tecnologías muy avanzadas para primero estudiar la composición de los asteroides y otros cuerpos celestes en profundidad, y segundo recoger muestras válidas para su estudio. Una vez determinada la composición exacta, seguiría el paso de crear maquinaria adaptada a las condiciones descubiertas. Cada cuerpo celeste tiene unas características determinadas, que presentan diferentes retos. La Luna cuenta en su suelo con lo que se conoce como ’polvo lunar’, que puede perjudicar, si no se trata correctamente, las actividades de trabajo y extracción, al adherirse con gran fuerza a las superficies, pudiendo dañarlas. En 2019 la NASA presentó la Iniciativa de Innovación en la Superficie Lunar, con el fin de crear nuevas tecnologías para la exploración de esta superficie. El tema del polvo lunar entraría dentro de las cuestiones tratadas, intentando buscar soluciones como trajes espaciales preparados para la exposición a este polvo, reduciendo la adherencia y evitando que interfiera en las actividades. A partir de 2023 los avances encontrados serán puestos a prueba sobre la superficie de nuestro satélite. Los resultados obtenidos serán utilizados para futuras misiones del programa Artemis, o incluso tomadas por empresas privadas que expandirán la comercialización del espacio.

Sin embargo, el reciente ‘boom’ espacial tiene consecuencias. Lo cierto es que, pese a lo que generalmente pueda creerse, la órbita baja de la Tierra (lugar donde se ubican la mayor parte de los satélites) no tiene un espacio ilimitado. Hoy en día, existen en torno a unos 100.000 satélites en esta órbita, y el número sigue aumentando. Si se mantiene el ritmo de crecimiento sin crear una regulación específica para evitar colisiones y creación de basura espacial, los desastres podrían afectarnos muy directamente. Unos 170 millones de fragmentos de basura espacial amenazan los satélites en órbita, pudiendo repetirse el incidente de 2009, en el que el satélite estadounidense Iridium-33 colisionó con el satélite ruso Kosmos.

Además, el espacio tiene su propio orden natural, que el ser humano podría alterar negativamente. Pérdidas de comunicación o navegación, sumadas a un peligro medioambiental enorme, serían consecuencias de la sobrepoblación de satélites. El pasado 24 de octubre, la NASA informó a través de un comunicado que la Estación Espacial Internacional se vio obligada a esquivar un fragmento de basura espacial. Se trataba de restos del satélite ruso Cosmos 1408, destruido por Rusia mediante un misil en 2021 durante una prueba de tecnología antisatélites. El peligro que este tipo de actividades en la órbita baja de la Tierra supone es evidente, al dispersarse numerosos fragmentos difíciles de localizar al completo y con exactitud. En este caso, y según el artículo VII del Tratado sobre el espacio ultraterrestre, Rusia sería la responsable de los posibles daños que pudiesen causar los fragmentos de su satélite. Sin embargo, el estado responsable no podría restituir los daños ocasionados por una colisión de tal magnitud en el espacio exterior. De esta manera, el derecho internacional se queda corto en este ámbito, y se hace patente la creciente urgencia de desarrollar un marco jurídico que coordine las actividades en esta zona, orientadas a evitar posibles catástrofes. Esto es algo que queda en manos de las agencias espaciales nacionales.

A su vez, la perspectiva de la actividad minera en la Luna deberá ir acompañada de otras tantas regulaciones. La NASA propone crear ‘zonas de exclusión’, que consistirían en limitar determinadas zonas a las que la actividad humana (tanto de estados como de empresas privadas) no tendría acceso. Sin embargo, hay quien piensa que el hecho de prohibir este acceso a la explotación en parte de la Luna viola directamente el Tratado existente. El Artículo II habla expresamente de la prohibición de apropiarse de cualquier parte de la Luna: “no podrá ser objeto de apropiación nacional por reivindicación de soberanía, uso u ocupación, ni de ninguna otra manera”. De este modo, limitando las zonas que se pueden explotar y las que no, ya se estaría abandonando la “libertad de acceso” también defendida en el Tratado. Sin embargo, en caso de que se llegase a un consenso en el que, con el fin de evitar catástrofes mayores y conflictos, todos los países se pusiesen de acuerdo en la creación de estas zonas, podría ser “en beneficio de toda la Humanidad”. Sin duda, esto es algo que todavía queda en el aire.

Esto nos lleva irremediablemente a la necesidad de desarrollar un marco jurídico especializado. Cabe recordar que el único tratado vinculante data de 1967, fecha en la que los avances no requerían de un mayor nivel de complejidad. Pero actualmente, consecuencia directa del aumento del interés comercial, es preciso crear una serie de normas para el buen uso y la regulación de la obtención de recursos espaciales. Hay quienes defienden que los minerales extraídos en el espacio deben de ser recurso de toda la Humanidad. La otra opción debatida es declarar lo encontrado ‘cosa de nadie’, permitiendo automáticamente al primero en hallarlo (ya sea un estado o una empresa privada) a usarlo, siempre dentro del ‘beneficio de todas las naciones’ y con ‘fines pacíficos’. Sí que existen normas y regulaciones para el correcto uso del espacio, pero distan de actuar más allá de recomendaciones. A pesar de ello, cabe destacar el interés que existe por la creación de foros y agencias especializadas en regular el espacio, como el Copuos, un comité especializado sobre los Usos Pacíficos del Espacio Exterior, aprobado por la Asamblea General de las Naciones Unidas.

La necesaria internacionalización y cooperación

En el sector espacial, si la Humanidad tiene deseos de avanzar a la vez que evitar posibles catástrofes del proceso, es sin duda clave la cooperación entre estados, y de estos con las empresas privadas. Como se está viendo hoy, el ámbito privado es necesario para cualquier actividad espacial que requiera un elevado coste, aumentando cada vez más el número de misiones conjuntas. Además, la internacionalización es un factor clave para la viabilidad de estos proyectos. Un claro ejemplo ha venido siendo la Estación Espacial Internacional, donde colaboran Estados Unidos, Rusia, la ESA, Italia, Japón, Canadá y Brasil. La cooperación entre agencias estatales y empresas privadas, por lo tanto, será un elemento crucial en el éxito de todos estos avances. El proyecto Lunar Gateway es una prueba de que el futuro de las misiones espaciales no está exclusivamente en manos de un solo estado, si no de la coordinación de socios comerciales e internacionales. Como bien defiende el Artículo I del Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre, los Estados “facilitarán y fomentarán la cooperación internacional”.

Esto, sumado a la necesidad de consenso para el desarrollo de un marco jurídico común, hace que el futuro de la Humanidad fuera del planeta, a largo plazo, dependa de unos límites bien fijados de manera cooperativa y, siempre, “por el bien de toda la Humanidad”.

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