¿Te imaginas cazando asteroides o construyendo casas en el espacio? ¡Suena increíble! Aunque parecieran salidas de una película de ciencia ficción, estas y otras ideas son parte de la minería espacial, actividad que se encuentra en marcha y que cuenta con más de 30 empresas desarrollando tecnología que permita valuar, explorar y explotar los recursos que ofrece el universo, pero… ¿cuál es el papel que juega la minería en la Tierra y por qué extenderla hasta el espacio?

Características de un asteroide minable. Captura de pantalla de un video de Planetary Resources
(​https://youtu.be/hqW9HtPCnR0​)

Para poder responder, primero tienes que saber que la minería hace posible que cuentes con un smartphone, un automóvil, una casa y también permite que se construyan cohetes y radiotelescopios, ya que todo necesita materia prima y esto no excluye al espacio, si queremos tener un mayor conocimiento de él, necesitamos infraestructura que nos permita explorarlo sin límites. Para ello es necesario construir plataformas de lanzamiento y aterrizaje, almacenes para combustible, casas extraterrestres, etc. Pero esto tiene una única restricción, no se puede llevar materia prima de la Tierra al espacio, esto significaría gastos millonarios debido a la capacidad de carga de los cohetes y lo pesado de los materiales. ¿Entonces de donde la obtenemos? Aquí es donde entra el aprovechamiento de los recursos que ofrece el espacio, parte fundamental de la minería espacial.

En la Luna, Marte y los asteroides se encuentra material no consolidado, similar a un polvo que recubre el suelo, llamado regolito, este se produce por los impactos de micro-meteoritos sobre otros cuerpos celestes y los ingenieros de la NASA declaran que será la materia prima en las construcciones espaciales, es decir como el cemento que ocupamos en la Tierra.

El regolito es polvo espacial que podemos observar en la pisada de los astronautas en la Luna (B), este material no se mueve con fluidez como el cemento o la arena, sino que se apelmaza debido a su forma irregular (A), pese a ello también se sabe que combinándolo con residuos de plástico puede ser más resistente que el concreto. (Imagen (A): NASA)

Conociendo el material, la pregunta es: ¿con qué equipo lo construimos? La respuesta está en la impresión 3D, el regolito mezclado con residuos de plástico o agua forman una mezcla análoga al concreto con la cual se pretende edificar cualquier tipo de instalación con ayuda de impresoras 3D gigantes, pero… ¿agua? ¿Cómo llevamos agua hasta el espacio? No es necesario, el agua está ahí, en cometas, en asteroides y en los polos de la Luna y no solo está considerada para la futura construcción de casas marcianas, sino para consumo humano y para combustible de cohete, pero de esto hablaremos más adelante.

Casas propuestas en la superficie de la Luna o Marte a partir de impresion 3D con regolito (Imagen: Autodesk)

Contando ya con la infraestructura, necesitamos resolver el problema de los metales, estos son fundamentales para construir estructuras espaciales o piezas de aeronaves y con esto ahorrar millones de dólares en insumos y refacciones, debido a que ya no será necesario regresar hasta el planeta Tierra. Aquí es donde entra en juego la verdadera minería espacial y la caza de asteroides.

Los asteroides son cuerpos pequeños que se formaron como la Tierra y que orbitan al sol, en ellos existe una cantidad enorme de recursos como: hierro, níquel, platino y oro, así como materia orgánica y agua. Aunque generalmente se encuentran en el cinturón entre las órbitas de Marte y Júpiter, algunos se localizan muy cerca de la Tierra debido a sus elementos orbitales y se les llama NEA (Near-Earth Asteroids), estos son los que conocemos como potencialmente peligrosos por su posibilidad de impactar nuestro planeta. En ellos está el futuro de la minería, ya que por su proximidad y composición podemos explorarlos y explotarlos.

Near-Earth Asteroids (Imagen: NASA)

En 2012, el KISS (Keck Institute for Space Studies) fue el primero en proponer recuperar asteroides a partir de una nave espacial. Este dispositivo tendría la capacidad de capturar asteroides con peso de aproximadamente 500 toneladas y longitud de hasta 7 metros de diámetro, para después finalizar colocándolo en una órbita alta de la Luna, permitiéndonos minarlo. El período de tiempo desde la identificación del asteroide hasta su transporte a la alta órbita lunar se estima entre 6 y 10 años y su costo aproximado en 2.6 billones de dólares, un precio accesible para realizar la misión, tomando en cuenta que solo un asteroide podría entregar ganancias de hasta 27 trillones de dólares, como en el caso del asteroide Davida.

Se planea que el diseño de la nave espacial encargada de recuperar asteroides sea similar al de la imagen, esta cuenta con paneles solares, en la imagen se ilustran como círculos, encargados de brindar la energía necesaria para transportar los asteroides (Imágenes: Estudio de viabilidad de recuperación de asteroides/Keck Institute for Space Studies)

Hasta aquí te preguntaras si ya se mandaron astronaves a explorar asteroides, la respuesta es ¡sí!. Japón fue el primer país en traer muestras de un asteroide llamado Itokawa para analizar su composición y lo realizó mediante la misión Hayabusa 1 que finalizó en 2010, poco después inició la misión Hayabusa 2 hacia el asteroide Ryugu, valuado en 30. 1 billones de dólares. Por su parte la NASA actualmente se encuentra con la misión OSIRIS-REx que pretende extraer 60 g de muestra del asteroide Bennu y llegará a la Tierra en 2023.

Hayabusa 1, sonda espacial enviada por la ​Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial​ (Imagen: Wikipedia)

Para finalizar no hay que olvidar el recurso más importante: el agua, y su posibilidad de abastecer de combustible a las naves espaciales, esto se planifica a partir de la electrólisis (proceso que separa este compuesto en oxígeno e hidrógeno a partir de electricidad). Esto se piensa llevar a cabo mediante paneles solares y con ello obtener el hidrógeno que servirá como combustible.

Moléculas de agua en los polos de la Luna. Captura de pantalla de un video de la NASA
(https://youtu.be/2y3PGqELwj8)

Aunque todo lo que mencionamos anteriormente resulta asombroso, la minería espacial aún afronta grandes retos que vencer, por ejemplo, en el caso de la infraestructura, el principal reto es lo abrasivo que resulta el regolito, ya que son pequeños fragmentos de vidrio con puntas afiladas, aunque a simple vista pareciera polvo. Además, se adhieren como garras a las superficies, esto se debe a que no existen procesos como el viento o el flujo de agua que los redondeen y permitan que se vuelva un material fluido como la arena. También los rayos ultravioleta del Sol producen una carga electrostática sobre el polvo que hace que se adhieran aún más, provocando desgaste prematuro en trajes espaciales, guantes y… la impresora 3D.

En el caso de los asteroides, no todos son prospectos de explotación, ya que necesitan contener material de interés y para ello se requiere realizar misiones espaciales como las de OSIRIS-REx o Hayabusa, que nos entreguen muestras para tomar la decisión de transportarlo, pero uno de los principales inconvenientes es el tiempo que tarda una nave espacial en llegar a un asteroide, además de la dificultad para entrar en su órbita, reconocer su geología y topografía y por último, el paso más complicado, aterrizar para extraer muestras; digo el más complicado ya que desde el comienzo de la era espacial, solo se ha podido aterrizar en siete cuerpos del sistema solar, esto se debe a su movimiento, que es hasta 30 veces más rápido que una bala, a que giran y que poseen una superficie limitada para su aterrizaje, pero no hay que desalentarnos porque varios de estos problemas ya cuentan con una solución, aunque siguen representando riesgos para llevar a cabo las misiones.

Aunque parecen retos invencibles, los países están conscientes de que el primero en dominar los recursos espaciales tendrá un poder ilimitado, debido a que contará con materia prima necesaria para desarrollar tecnología terrestre y espacial, así como comercializar los recursos alrededor del mundo, pero… ¿por qué no todos estos recursos los obtenemos de la Tierra? El problema con los yacimientos en la Tierra es que cada vez resulta más difícil obtener metales. Para que te des una idea, si quieres obtener un gramo de oro, tienes que sacar una tonelada de tierra, esto mismo sucede con el platino y otros metales preciosos difíciles de encontrar y obtener, mientras la minería espacial nos daría hasta 180 veces más material de lo que se produce en un año en la Tierra. Pero no olvidemos que así como aún no se puede llevar materia prima de aquí al espacio, tampoco se puede de forma opuesta, debido a las limitaciones del transporte, pero definitivamente este es el objetivo más deseado de la minería espacial.

Aun con sus limitaciones, países como Luxemburgo y Estados Unidos ya cuentan con legislación espacial y compañías como Planetary Resources o la firma SpaceX ya se encuentran desarrollando tecnología que vuelva posible todas estas ideas.

Escrito por: Ana C. Vázquez S.
Imagen portada: Astronauta tomando muestras de un NEA (Imagen: NASA)