¿Los Vuelos Espaciales Salvarán El Planeta? - Vista Alternativa

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¿Los Vuelos Espaciales Salvarán El Planeta? - Vista Alternativa
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Vídeo: Despega la era de los vuelos espaciales comerciales 2024, Marzo
Anonim

El planeta se calienta, los océanos se oxidan, los bosques del Amazonas están en llamas y el Ártico está cubierto de microplásticos en lugar de nieve. El daño de la humanidad, dicen los expertos, es tan grande que ya ha comenzado una catástrofe ecológica global. Incluso a los optimistas les resulta difícil negar que nuestra huella ecológica se parece más a las huellas de zapatos pesados que pisoteamos la faz del planeta. En este contexto sombrío, se está gestando una pregunta razonable: ¿no es imprudente tirar grandes cantidades de dinero para enviar personas al espacio profundo, a otros mundos? ¿O tal vez, por el contrario, esta es una solución cínica a los problemas urgentes de un planeta que cae en picada?

Sin embargo, los viajes espaciales pueden proporcionar a la humanidad mucho más que una pajita para salvar vidas a los excéntricos multimillonarios. Ya sean naves espaciales modernas en órbita terrestre baja o futuros puestos avanzados en la Luna o Marte, tendremos que reproducir el ciclo de vida fuera de nuestro planeta de una forma u otra. Y para los vuelos espaciales actuales y futuros, se necesitan tecnologías de circuito cerrado y procesamiento universal: proporcionarán un flujo inagotable de agua, aire y alimentos.

Por otro lado, ya sabemos cómo ponemos en peligro el planeta y qué hay que hacer al respecto. "Todas las herramientas que necesita para una vida sostenible están aquí y ahora", dijo Kate Marvel, climatóloga de la Universidad de Columbia y asociada de la NASA. "Sí, todavía no podemos resolver el problema del cambio climático, pero no porque nos atraiga el espacio". Los vuelos espaciales por sí solos no pueden salvar la Tierra, y más aún con sueños ingenuos de dejar su planeta de origen.

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Lata de agricultura

Es imposible sobrevivir sin la innovación tecnológica en el espacio, pero las decisiones pasadas fueron de naturaleza puramente temporal. Solo recuerde la serie de vuelos tripulados por la NASA en la nave espacial Apollo: su duración máxima alcanzó los 12 días. Pero el cambio está a la vuelta de la esquina: la administración Trump promete aterrizar en la luna para 2024. Luke Robertson, científico senior de pruebas de vuelo en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, dice que la agencia tiene la intención de construir una infraestructura sostenible en la superficie lunar para 2028, lo que requerirá un almacenamiento renovable a largo plazo de alimentos, aire y agua.

Algunas de estas tecnologías irán más allá de la astronáutica. Finalmente, bastantes inventos desarrollados por agencias espaciales migraron al sector comercial. Tomemos, por ejemplo, una serie de proyectos respetuosos con el medio ambiente, incluida la producción de aceite sostenible y el uso de iluminación LED para el cultivo de cultivos.

La recolección de cultivos en el espacio no es una tarea trivial. Por lo tanto, tecnologías como la iluminación dedicada y los sensores avanzados están desempeñando un papel clave a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), donde se utilizan métodos energéticamente eficientes como el sistema Veggi para producir alimentos, explica el productor de la NASA Gioia Massa. Los LED de crecimiento de plantas se utilizaron por primera vez en la década de 1980 como parte de los experimentos de la NASA. En estos días, señala Massa, esta tecnología ahorra enormes cantidades de energía en la producción de cultivos de invernadero.

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La NASA también trabajó con Florikan. Esta empresa está desarrollando fertilizantes recubiertos de polímero que liberan nutrientes de manera lenta y gradual. Esto ayuda a reducir la escorrentía de fertilizantes al medio ambiente y reduce el daño ambiental. Los fertilizantes, dice Massa, se han utilizado con éxito en el espacio y han demostrado su eficacia en la ISS. Aunque están destinados a un uso posterior en el espacio, también se utilizan con éxito en la agricultura comercial.

Algunas innovaciones ambientales solo se han producido porque la NASA está trabajando hacia una gestión ambiental responsable, dice Daniel Lockney, jefe de transferencia de tecnología. La construcción de equipos espaciales en la Tierra es un negocio complicado. Los combustibles, pinturas, disolventes y otros materiales tóxicos pueden liberarse al medio ambiente. Es por eso que la NASA desarrolló hierro emulsionado de valencia cero (EZVI), un material que se "adhiere" a los solventes clorados en el agua subterránea. Inicialmente se utilizó para limpiar sitios de lanzamiento, pero gradualmente se ha utilizado en plantas químicas y sitios muy contaminados bajo el programa Superfund del gobierno.

Tanto los cosmonautas como los terrícolas necesitan un suministro de agua potable. El agua envenenada mata a millones de personas cada año, y todos los medios son buenos para prevenir esta tragedia.

Un buen ejemplo de cómo la NASA puede resolver este problema es la válvula de retención microbiológica. El sistema fue desarrollado originalmente para naves espaciales estadounidenses, pero su versión mejorada se instala a bordo de la ISS, evitando pasivamente que microbios dañinos entren en los tanques de agua potable. Otras modificaciones están funcionando en la Tierra, manteniendo el agua limpia en áreas contaminadas sin acceso a electricidad y en cirugías dentales. (¿Recuerda el líquido con el que se enjuaga la boca después de ver a su médico? Bueno, esta agua ha pasado por la misma limpieza para minimizar el riesgo de infecciones bucales).

Roberson y Melanie Pickett, científica de la NASA con un doctorado, están trabajando en sistemas de purificación de agua para viajes espaciales, incluida la ISS. Las aguas residuales ahora se tratan con productos químicos. "Pero estos productos químicos no son sostenibles", dice Roberson. El sistema requiere un reabastecimiento constante de la Tierra. Él y Pickett están desarrollando nuevos sistemas que utilizan plantas y microbios para procesar desechos. En última instancia, esto resultará ser una nueva palabra en el trabajo de los baños y fosas sépticas en la Tierra.

Al igual que con el agua, hacer del aire respirable un recurso ilimitado en el espacio no es nada fácil. En la EEI, el oxígeno se extrae tradicionalmente del agua; tiene que traerse constantemente desde la Tierra, lo que es caro y derrochador. Desde 2018, la Agencia Espacial Europea (ESA) ha estado tratando de cambiar las cosas con un nuevo y mejorado sistema de circuito cerrado que elimina el dióxido de carbono de la atmósfera en la estación espacial, libera oxígeno para reponer el aire respirable y ahorra agua.

Aunque a una escala desproporcionadamente grande y con diferentes requisitos operativos, los sistemas de captura de carbono serán muy útiles en la Tierra como parte de una solución integral a los problemas climáticos. La tecnología desarrollada para el espacio bien puede funcionar en la Tierra.

Efectos adicionales aleatorios

Uno de los principios fundamentales de todas estas innovaciones es que no se desperdicia nada. En el espacio, señala Massa, incluso los desechos se consideran un recurso valioso y es imprudente eliminarlos. Esta es la base de los sistemas de circuito cerrado: idealmente, todos los componentes se procesan sin excepción y no se genera ningún desperdicio. Imagine un terrario sellado donde los ecosistemas de plantas en miniatura viven y prosperan durante décadas sin la menor interferencia externa.

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El proyecto Microecological Life Support System Alternative o Melissa (MELiSSA) sigue estrictamente este principio. Con la ayuda de una planta piloto continuamente mejorada en Barcelona, este proyecto, bajo los auspicios de la Agencia Espacial Europea (ESA), está trabajando para crear un sistema de soporte vital biológico cerrado.

La planta piloto, que utiliza la fotosíntesis para procesar desechos, purificar aire, suministrar oxígeno y producir alimentos, no está habitada por astronautas, sino por ratas. Durante su trabajo, varias generaciones de animales ya han cambiado, y hasta ahora no ha habido víctimas entre ellos. Varios experimentos relacionados con Melissa, por ejemplo, Artemiss, que produce biomasa alimentaria y oxígeno a partir de la fotosíntesis, se están implementando con éxito en la ISS.

El proyecto se lanzó en 1989 para crear un sistema de soporte vital para la tripulación en un largo viaje interplanetario a mediados de la década de 2020. Sus resultados han sido prometedores, dice Christophe Lasseur, director de Melissa en la ESA. Por ejemplo, la misma tecnología de purificación de orina se puede aplicar a áreas remotas y sitios de desastre, ahorrando dinero en el costoso transporte de agua potable desde lejos.

Los ideales elevados son una cosa, pero el criterio de toda verdad es la práctica. No todas las innovaciones se realizan y, además, ciertamente no es de la noche a la mañana. Como explica Robertson, sus propios inventos tardan entre siete y diez años en promedio en alcanzar niveles comerciales. Melissa está diseñada para 50 años.

Tenemos que ser pacientes. “En realidad, esto es muy previsible”, dice Lockney. “No tenemos ninguna duda de que el agua está mojada. Entonces, invertir en nuevos experimentos tarde o temprano nos dará inventos que beneficiarán a toda la humanidad.

Las innovaciones solo subrayan la necesidad de invertir en trabajos de diseño y desarrollo. “Lo más curioso de la ciencia es que nunca se sabe qué pasará al final”, dice Marvel. Al final, nadie adivinó que Internet y el Gran Colisionador de Hadrones resultarían del mismo esfuerzo.

Aparte de los largos plazos de entrega y el elemento de imprevisibilidad, la astronáutica ya ha ayudado a crear una gama de tecnologías de consumo eficaces (si no revolucionarias). ¿Por qué todavía son poco conocidos por el público en general? Chad Anderson, director ejecutivo del grupo de capital de riesgo Space Angels, cree que parte de esto puede atribuirse a un mal marketing.

Anderson cree que la transferencia de tecnología desde el espacio ha dado lugar a avances significativos en la fabricación sostenible, así como en áreas más mundanas como el transporte, la atención médica y las comunicaciones. El problema es que las agencias espaciales no logran anunciar eficazmente sus historias de éxito al público en general. “Las empresas espaciales son conocidas por su escasa autopromoción”, dice Anderson.

Irónicamente, dice Anderson, abordar la situación actual refleja un desafío aún mayor. Tomemos, por ejemplo, la publicación corporativa de la NASA Spinoff Magazine, que ha estado cubriendo las innovaciones tecnológicas desde 1976. A pesar de su sólido pedigrí, la revista sigue siendo una publicación altamente especializada e inaccesible: casi nunca se lee y muchos nunca han oído hablar de ella. Para interesar al público y llegar al lector en general, Anderson recomienda que se enfatice más claramente la relación entre la astronáutica y la vida cotidiana.

Cariño, encogí el planeta

Sea como fuere, la innovación medioambiental es bienvenida, pero no podemos confiar únicamente en las soluciones tecnológicas. La tierra es bastante habitable, dice Marvel, y no hay nada por lo que esforzarse por cambiar a las latas. Afortunadamente, algunos proyectos no solo nos permiten sobrevivir en el espacio, sino que nos ayudan a conocer mejor nuestro propio planeta.

Tome el famoso Biosphere 2 en Arizona. En la década de 1990, se llevó a cabo un experimento de vanguardia aquí: hombres y mujeres cuidadosamente seleccionados fueron colocados en algún tipo de hábitat aislado durante dos años para observar el desarrollo de sus relaciones y ecosistemas (asumiendo que "Biosfera-1" es la Tierra).

Aunque la mayor parte de "Biosfera-2" fue recordada como un episodio en el que el nivel de oxígeno bajó tanto que la vida de los habitantes estuvo en peligro y se requirió una intervención externa, el experimento tuvo más éxito de lo que parece. Los científicos han entendido mucho sobre los sistemas de soporte vital de la Tierra, y varios trabajos científicos se derramaron como una cornucopia. Esta, de hecho, era la idea: comprender los distintos sistemas de la Tierra para poder gestionar mejor el planeta, explica John Adams, actual subdirector de la instalación, que luego pasó a la Universidad de Arizona.

Hoy, el sitio reproduce varios ecosistemas modelo, desde selvas tropicales naturalistas hasta la masa oceánica. Al manipular los diversos elementos de estos ecosistemas juntos e individualmente, los científicos intentan comprender cómo funcionan (y descomponen) sus contrapartes del mundo real.

En el mismo lugar, pero no en el marco del experimento inicial "Biosfera-2", está funcionando el Observatorio de la Evolución del Paisaje. Consiste en tres estructuras masivas construidas en la ladera de basalto volcánico, que en muchos aspectos se parece al terreno de Marte. Peter Troch, director científico de Biosphere 2, explica que el observatorio está ayudando a comprender cómo convertir un paisaje sin vida en algo sostenible. "Por lo general, los mundos físico y biológico están estrechamente unidos entre sí, y no es fácil separarlos para comprender la dinámica de su relación y volver a conectarlos", dice Adams. El Observatorio de la Evolución del Paisaje está destinado a esta "apertura ecológica".

Si bien este trabajo se centra principalmente en el entorno espacial, señala Troch, el conocimiento adquirido podría ayudar a restaurar los ecosistemas de la Tierra más degradados. “Ya sea en el espacio o en la Tierra, estamos resolviendo los mismos problemas”, dice Daniele Laurini, director de sistemas de investigación de la ESA.

La comprensión de la Tierra es primordial aquí. "Si aún no entendemos cómo funcionan los sistemas terrestres, gracias a los cuales vivimos y de los que dependemos, entonces ¿por qué imaginamos que podríamos recrearlos?" Pregunta Adams.

Sin duda, las tecnologías espaciales juegan un papel clave, y no solo en los sistemas de soporte vital. Después de todo, gracias a los mismos satélites, hemos estado observando el planeta con un nivel de detalle sin precedentes durante varias décadas. Para los climatólogos y ambientalistas, este fue un momento decisivo, señala Marvel.

Pero si mantenemos la Tierra en condiciones para la vida, y ya somos bastante capaces de resolver esta crisis, ¿cuál es el punto de luchar por las estrellas? Podemos producir oxígeno en Marte para que tengamos algo para respirar, o cultivar lechugas en la Luna para que tengamos algo, pero la Tierra ya nos ha dado todo eso, dice Massa. Quizás, reflexiona, los desafíos de la supervivencia en el espacio harán que los humanos aprecien más las cosas que damos por sentado en casa.

Robin George Andrews

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