Espacio
Resolviendo los Desechos Espaciales con una Economía Orbital Circular
TL;DR
- Los desechos espaciales están creciendo rápidamente y amenazan a los satélites, las comunicaciones y las futuras misiones espaciales.
- Una economía orbital circular aplica los principios de reducir, reutilizar y reciclar a los satélites y desechos.
- Investigadores de la Universidad de Surrey proponen usar satélites abandonados como materiales en órbita.
- Rocket Lab y otros están avanzando en cohetes reutilizables y soluciones para los desechos.
Por qué la sostenibilidad espacial ahora requiere una economía orbital circular
El amanecer de una nueva era espacial está sobre nosotros gracias a los cohetes reutilizables y la caída de los costos para alcanzar la órbita, gracias a SpaceX, Blue Origin, Rocket Lab, Relativity Space, así como a los cohetes chinos.
Pero cuanto más masa lanzamos al espacio, más se convierte en un problema los desechos espaciales. Dado que el material en órbita puede permanecer allí durante décadas, o incluso siglos en órbitas más lejanas, significa que toneladas de satélites antiguos siguen en el cielo.
Lo que es más problemático, estos satélites ocasionalmente colisionan entre sí, rompiéndose en una miríada de fragmentos tipo bala. Y la analogía de la bala no le hace justicia, ya que la velocidad media de los desechos espaciales es de 28,000 km/h (17,500 mph), lo cual es mucho, mucho más rápido que cualquier arma que haya disparado su munición.
Así que incluso los desechos más pequeños pueden tener consecuencias catastróficas cuando impactan un satélite en funcionamiento.
Esto podría tener resultados aún peores en caso de una reacción en cadena teorizada como “Síndrome de Kessler”: una colisión entre un satélite y desechos espaciales lleva a la creación de más desechos, lo que genera más colisiones y más desechos, creando una reacción en cadena que elimina todos los objetos en la órbita de la Tierra.
Tales colisiones ya son la causa de aproximadamente 2/3 de los desechos espaciales, siendo las naves espaciales desmanteladas la otra fuente principal.
Fuente: Chem Circularity
Actualmente, el síndrome de Kessler sería muy dañino, arruinando las telecomunicaciones, la imaginería espacial y la ciencia, así como los sistemas de detección temprana de armas nucleares.
Esto se debe a un riesgo muy real, ya que las nuevas constelaciones de satélites son más numerosas que todos los satélites lanzados hasta ahora combinados. Y esto es antes de que comencemos a construir bases lunares, colonias marcianas o matrices solares orbitales a escala de GW.
Fuente: Our World In Data
Hasta ahora, la única opción para deshacerse de los desechos espaciales era lograr que cayeran a la Tierra y se quemaran en la atmósfera, o ser expulsados de la órbita por completo. Por lo tanto, muchos satélites antiguos se trasladan a “órbitas cementerio”, mientras que otros se convierten en desechos orbitales a la deriva que pueden interrumpir el funcionamiento de los sistemas activos.
“A medida que la actividad espacial se acelera, desde mega‑constelaciones de satélites hasta futuras misiones lunares y marcianas, debemos asegurarnos de que la exploración no repita los errores cometidos en la Tierra.
Un futuro espacial verdaderamente sostenible comienza con tecnologías, materiales y sistemas que trabajen juntos.
Esto podría estar cambiando, con una propuesta de investigadores de la Universidad de Surrey para reciclar todos los satélites y desechos espaciales. Publicaron su trabajo en la revisión científica Chem Circularity1, bajo el título “Resource and material efficiency in the circular space economy”.
Construyendo una Economía Espacial Circular
A primera vista, podría parecer que será difícil aplicar al espacio la base de los “3R” de una economía circular: reducir, reutilizar y reciclar, ya que apenas logramos aplicarla en la Tierra.
Fuente: Chem Circularity
Pero al mismo tiempo, la futura amenaza del Síndrome de Kessler puede ser una gran motivación, ya que haría imposible casi cualquier viaje espacial futuro.
Otro factor es que enviar cualquier masa a la órbita cuesta mucho dinero, por lo que el material disponible in situ debería ser mucho más barato. De hecho, esto convertiría a los desechos espaciales y satélites abandonados en el material más valioso para reciclar.
Actualmente, este costo está entre $2,500 y $10,000 por kg para masa puesta en órbita terrestre baja (LEO) con los mejores cohetes reutilizables, y precios aún más altos para órbitas más altas o si se envía con cohetes más pequeños.
La Agencia Espacial Europea (ESA) estima que aproximadamente 6,000 toneladas métricas de material descartado existen actualmente en órbita. Incluso sin considerar la ventaja de reducir los riesgos vinculados a los desechos espaciales, esto representa, en teoría, hasta $10 B de costo de lanzamiento en material ya en órbita.
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| Enfoque | Beneficios | Desafíos |
|---|---|---|
| Reduce | Satélites de mayor duración, menos lanzamientos, órbitas más seguras | Requiere nuevos estándares, centros de reabastecimiento, diseños modulares |
| Reuse | Reutilizar hardware, reducir costos, extender el valor de la misión | El daño por radiación limita la reutilización a largo plazo |
| Recycle | Recuperar materiales valiosos, reducir desechos, habilitar la fabricación orbital | Desmontaje complejo, la metalurgia en microgravedad sigue siendo experimental |
Cómo se aplican los 3R al Espacio: Reducir, Reutilizar, Reciclar
Reducir
El primer paso de la mayoría de los enfoques de sostenibilidad es el componente de reducción, que significa reducir la demanda de recursos o del material necesario.
Este paso puede abordarse construyendo satélites y naves espaciales que duren más y puedan repararse más fácilmente en el espacio.
Una parte importante aquí es que la mayoría de las vidas útiles de los satélites no se determinan por fallas, sino por quedarse sin combustible para estabilizar su órbita.
Por lo tanto, un mayor almacenamiento de combustible que cuesta masa (una consideración menos urgente a medida que disminuyen los costos de lanzamiento orbital) o un sistema de reabastecimiento desde un “tanque espacial” reduciría radicalmente la producción de desechos espaciales y aumentaría la vida útil de los satélites.
Las estaciones espaciales podrían pasar de su rol actual de hábitat humano a un centro de reabastecimiento, así como de mantenimiento y reparación.
Reducir también puede aplicarse a la reducción de la contaminación y los desechos ya presentes. La misión RemoveDEBRIS, también desarrollada en parte por la Universidad de Surrey, demostró con éxito varias tecnologías clave de eliminación activa de desechos (ADR): captura con red, sistemas de arpón, navegación basada en visión y despliegue de vela de arrastre.
Los enfoques sin contacto, incluyendo la guía con haz de iones y la propulsión láser para empujar los desechos de vuelta a la Tierra, pueden ayudar a reducir la cantidad de basura espacial acumulada.
Reutilizar
Por supuesto, los cohetes perfectamente reutilizables son una gran mejora en la sostenibilidad de la economía espacial, ya que evitan la destrucción de materiales utilizables en cada lanzamiento.
Un paso adicional podría ser desmantelar la mayoría de los cohetes reutilizables al final de su vida, no en la Tierra, sino en el espacio. Pueden convertirse en un tanque orbital, componentes para estaciones espaciales, hábitats espaciales y una plataforma para componentes de satélites.
La reutilización de satélites, incluyendo reasignar satélites al final de su misión a nuevas tareas o adaptar tecnologías de estaciones base para aplicaciones adicionales, también puede mejorarse.
El desmantelamiento parcial, como por ejemplo la recolección de ópticas, electrónica o paneles solares para reutilizarlos en otro dispositivo, también puede formar el núcleo de una estrategia de reutilización y el primer bloque de construcción de una industria de fabricación en órbita.
Sin embargo, la exposición prolongada a la radiación espacial, los ciclos térmicos y los impactos de micrometeoritos provocan una degradación irreversible del rendimiento de las naves; no es una opción para un campo tan exigente como el vuelo espacial.
Así que, en última instancia, todos los dispositivos basados en el espacio deberán ser destruidos o reciclados.
Fuente: Chem Circularity
Reciclar
Porque los satélites y naves espaciales son tecnologías muy avanzadas, son ricos en materiales preciosos y metales raros, además de su ubicación “costosa” en órbita.
Entre lo que se puede reciclar, los componentes electrónicos y los materiales estructurales principales son los que probablemente aporten más valor, gracias a su abundancia en silicio, aluminio, cobre, titanio, tungsteno y níquel.
Fuente: Chem Circularity
“Necesitamos innovación en todos los niveles, desde materiales que puedan reutilizarse o reciclarse en órbita y naves espaciales modulares que puedan actualizarse en lugar de desecharse, hasta sistemas de datos que rastreen cómo envejece el hardware en el espacio,”
Sin embargo, el reciclaje será la tarea técnicamente más exigente, ya que el proceso de manipular, desmantelar, filtrar y volver a fundir material en el espacio apenas ha comenzado a estudiarse en profundidad. Por ejemplo, los marcos, el aislamiento, la electrónica y los materiales de blindaje a menudo están unidos de maneras que dificultan el desensamblaje o la recuperación de material.
Ayuda de IA
Gracias a la IA, se pueden diseñar naves espaciales más eficientes. Esto puede incluir mejores diseños de materiales, pero también, por ejemplo, requisitos de ancho de banda más bajos, como en el caso de la misión PhiSat-1 de la ESA que utiliza IA a bordo para filtrar imágenes de observación de la Tierra cubiertas de nubes, de modo que solo transmite datos útiles a la Tierra.
La IA también puede usarse para capturar satélites antiguos y desechos espaciales, una tarea que requiere una reacción ultrarrápida pero que probablemente sea demasiado peligrosa para una nave tripulada.
Al permitir la toma de decisiones en tiempo real, análisis predictivo y operaciones autónomas, la IA ayuda a reducir el consumo de recursos, minimizar los desechos y mejorar la sostenibilidad general.
Cambios de Política Necesarios
Para los 3R, pero especialmente para la parte de reciclaje, se deben implementar nuevos estándares en fabricación y diseño.
Por ejemplo, un seguimiento claro del material contenido en un satélite y su estructura necesita ser documentado, archivado y accesible durante años o décadas en el futuro cuando llegue el momento del reciclaje.
Los diseños más duraderos también deberían fomentarse, o incluso exigirse mediante un nuevo marco de políticas respecto a la fabricación aeroespacial y los riesgos de los desechos espaciales.
“Igualmente importante, necesitamos colaboración internacional y marcos de políticas que fomenten la reutilización y recuperación más allá de la Tierra.
La siguiente fase trata de conectar la química, el diseño y la gobernanza para convertir la sostenibilidad en el modelo predeterminado para el espacio.
En última instancia, el uso de la producción de recursos in situ en el espacio (asteroides), la Luna o Marte también adquirirá una importancia creciente en la discusión sobre reciclaje espacial, fabricación y contaminación.
Ángulo de Inversión: Empresas que Impulsan la Sostenibilidad Espacial
Rocket Lab
(RKLB )
Rocket Lab es la mayor empresa de cohetes cotizada en bolsa (desde 2021) y uno de los contendientes más serios a SpaceX en el mercado de cohetes reutilizables.
La compañía se centró inicialmente en cohetes pequeños, incluido el sistema de lanzamiento Electron (320 kg de carga útil), que se está convirtiendo progresivamente en un cohete parcialmente reutilizable. Hasta ahora, Electron ha desplegado 224 satélites en 70 lanzamientos.
Posteriormente, Rocket Lab está desarrollando Neutron, un cohete reutilizable de medio empuje con especificaciones de 13,000 kg a LEO y ~1,500 kg a Marte/Vénus, posicionándolo directamente contra el Falcon 9 para misiones de clase media.
Fuente: Rocket Lab
El Neutron será impulsado por un motor de cohete que quema metano (como Starship), lo que parece ser la tendencia para la próxima generación de cohetes.
Utilizará el recién abierto Launch Complex 3, así como una plataforma de aterrizaje personalizada en el mar construida por Bollinger Shipyards, el mayor constructor privado de nuevas construcciones y reparaciones navales en los Estados Unidos.
Fuente: Rocket Lab
La empresa también es notable por su proceso de fabricación de satélites totalmente verticalmente integrado, lo que le permite optimizar costos y velocidad de diseño.
Esto resultó en múltiples contratos con la NASA y el gobierno de EE. UU., incluido un contrato militar de satélites de $515 M. Y un contrato civil de $143 M para Globalstar.
Rocket Lab también es un importante fabricante de paneles solares para satélites después de sus adquisiciones de SolAero Technologies en 2022, con más de 1000 satélites alimentados por estos paneles y un total de 4 MW de células solares fabricadas.
Fuente: Rocket Lab
Por ahora, su sistema de lanzamiento depende de proveedores externos para piezas, pero una serie de adquisiciones estratégicas está cambiando eso, replicando para los sistemas de lanzamiento la estrategia de integración vertical ya lograda en el diseño y fabricación de satélites.
La empresa también está considerando la posibilidad de una constelación LEO de telecomunicaciones para generar ingresos recurrentes. También está contribuyendo a la investigación para la fabricación en el espacio con Varda Space Industries y la inspección de desechos orbitales.
Mientras SpaceX contó con el talento empresarial (y el dinero) de Elon Musk para desarrollar su tecnología desde cero, Rocket Lab utilizó una combinación de I+D y adquisiciones para integrar verticalmente la tecnología requerida.
Ha demostrado ser muy exitoso en la fabricación de satélites, y ahora buscan replicar esta estrategia para cohetes reutilizables. Considerando el flujo de efectivo existente de la producción de satélites y los éxitos de Electron, Rocket Lab es un buen candidato para ponerse al día con la ventaja inicial de SpaceX.
(Puedes leer más sobre la empresa en nuestro informe de inversión dedicado a Rocket Lab.)
Conclusión para Inversores
- Los desechos orbitales se están convirtiendo en un riesgo de un billón de dólares para la economía espacial global.
- Las empresas que dominen la eliminación de desechos, el reciclaje y los sistemas de lanzamiento reutilizables pueden capturar nuevas fuentes de ingresos.
- La integración vertical de Rocket Lab y el cohete reutilizable Neutron lo posicionan como un gran ganador en sostenibilidad.
Últimas Noticias y Desarrollos de Rocket Lab (RKLB)
Referencias:
1. Yang, Z., Liu, L., Xing, L., Amara, A., & Xuan, J. (2025). Resource and material efficiency in the circular space economy. Chem Circularity, 100001. https://doi.org/10.1016/j.checir.2025.100001
