Minería espacial

Ene 24, 2024

El espacio sigue siendo un territorio lejano e inaccesible, al fin y al cabo, el ser humano está atrapado en su dependencia del oxígeno de la atmosfera terrestre. La conquista del espacio sigue viéndose terreno de la ciencia ficción que sólo consigue acaparar la atención del gran público pasando por la taquilla de los cines. Sin embargo, debemos ir haciéndonos a la idea de que el sueño está muy cerca, de que ya se han dado grandes pasos que acercan al horizonte una realidad extraordinaria, compleja, controvertida…, cuyas consecuencias serán internacionales, para todo el Planeta. La minería espacial es algo que ocurrirá, seguro, en el medio plazo.

Durante muchos años se creyó que la carrera espacial había terminado con la llegada del hombre a la Luna en 1961. Pero Elon Musk lleva desde 2002 invirtiendo millones de euros en su empeño de hacer realidad tanto los viajes espaciales, como la colonización de Marte…. Y en agosto de 2023 la India consiguió aterrizar en la Luna convirtiéndosee en el cuarto país en conseguirlo tras EEUU, la extinta URSS, y China (2013)..

Pero no sólo la India participa en esta nueva carrera espacial del s.XXI, la acompañan otros países encabezados por China, Irán, Emiratos Árabes Unidos, Luxemburgo…. Sin olvidar a los tradicionales países occidentales con historial en esta carrera: la UE, EEUU y Rusia.

Por otro lado, existen varias empresas privadas explorando las posibilidades de la minería de asteroides, como por ejemplo Deep Space Industries, Orbital Science, Mars One, Bigelow Aerospace, Blue Origin (Bezos), SpaceX (Musk), Planetary Resources (Cameron, Branson& Google), AstroForge,…

Minería espacial. Minería de asteroides

El concepto de «minería espacial» se comenzó a utilizar a principios de los 90, pero su despunte para el público general y los grandes medios no llegó hasta noviembre de 2015 cuando Obama firmó la llamada Ley del Espacio de la que hablaremos más adelante.

Pero, ¿por qué es tan importante llevar a cabo esa minería que necesita primero de unas inversiones enormes para estudiar y diseñar las técnicas que la hagan posible? Pues por la demanda creciente de materias primas minerales y la enorme criticidad de alguna de ellas.

Recordemos que la demanda de materias primas minerales en los próximos años experimentará un crecimiento exponencial no sólo por la incorporación almundo desarrollado de los países llamados BRIC, sino también por las políticas de descarbonización, digitalización y electrificación para alcanzar el objetivo Net 0. Todos estos procesos necesitan de grandes cantidades de materias primas minerales, y, alguna de ellas, con reservas reducidas en la Tierra.

Es el caso de elementos como Au, Co, Fe, Mn, Mo, Ni, Os, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, W…, elementos que llegaron a la Tierra cuando fue sacudida por la lluvia de asteroides.

Existe además y un tipo de minería espacial menor que pretende ser la semilla de explotaciones futuras y que ahorraría costes en el mantenimiento de las misiones: es lo que se llama ISRU o utilización de recursos in situ. Básicamente se trata de obtener minerales para la supervivencia, propelentes, materiales de construcción y energía para una carga científica o una tripulación desplegada a un planeta, luna o asteroide.

Cuestiones funtamentales

1. ¿Cómo llegar y permanecer en un asteroide?

El desafío técnico de explotar, en lo que a materias primas se refiere, un “astro” plantea un reto previo. ¿Cómo llegar? En lo que respecta a otros planetas ya existen experiencias previas con la Luna y Marte, pero no con los asteroides. Además, hay que tener en cuenta que el movimiento y la situación de los asteroides no son tan “sencillos” de calcular como los de los planetas y plantean retos diferentes. En este multidisciplinar campo entran en juego ciencias dedicadas al estudio del espacio y los cuerpos celestes como la astrofísica.En cuanto al asentamiento en un asteroide, una de las primeras teorías  propone una técnica similar al anclaje mediante algo parecido a un arpón que, a modo de proyectil, sería lanzado a la superficie del asteroide anclando la nave a  su superficie. Mientras se mantuviera el anclaje, el movimiento de la nave en el espacio seria solidario al del asteroide. A partir de ese momento, la nave se aproximaría a la superficie recogiendo o soltando “cabo”, por usar un símil marino.

2. ¿Cómo seleccionar los asteroides explotables?

Una vez encontrada una solución técnicamente viable para llegar y explotar los asteroides, se plantea la pregunta de ¿cuál se explota primero?, ¿qué criterio seguir?

Desde 2013 existe ASTERANK, una BBDD de asteroides utilizada por todas las entidades relacionadas con el tema. Además de incluir un visor interactivo del espacio 3D, permite consultar una serie de rankings de asteroides clasificados por sus capacidades mineras: eficiencia en coste, valor, accesibilidad, cercanía, tamaño..

Por supuesto el criterio nº 1 es económico (si no, no sería minería): el mineral debe “pagar” todo el proceso hasta su procesado y refino. Por tanto, se empezaría por aquellos cuyo mineral tenga mejor rendimiento económico y en cantidad suficiente para lograr beneficios, siguiendo por aquellos donde sea más barato llegar.

Pues bien, una vez se cuente con una caracterización de la composición del asteroide y sus “reservas probadas” o la cuantificación del mineral que se quiera extraer, el criterio técnico a utiliizar sería empezar por aquellos a los que sea más fácil llegar. Sin ninguna duda, los asteroides más próximos a la Tierra son los que ocuparían el primer lugar.

La  misión PSYCHE de la NASA que busca explorar las posibilidades del asteroide Psyche 16 ya está en marcha. Se trata de un asteroide metálico gigante de aproximadamente 165.800 km2 situado en el cinturón de asteroide existente entre Júpiter y Marte que podría contener “suficiente mineral de níquel para cubrir la actual demanda humana por millones de años”. La NASA espera que la nave lanzada en octubre de 2023 llegue a las proximidades del asteriode en el año 2029.

3. ¿Quién se encargará de la extracción y procesado de minerales?

“Robominers”, robots autónomos equipados con sensores geofísicos y equipos de análisis elemental y molecular (xrf,..) dotados de una avanzada IA con capacidad de aprendizaje y adaptación del comportamiento.

El proceso debe ser autónomo porque las distancias hasta la Tierra no permitirían comunicación en tiempo real o manejo remoto.

4. ¿Qué técnicas de explotación se usarán?

Precisamente este es uno de los puntos en los que se centran los estudios para conseguir procesos lo más eficientes posible en todos los aspectos: energéticos, económicos y de recuperación de mineral.

Algunos de los métodos de explotación podrían ser (por similitud con los métodos de minería convencional):

  • Minería a cielo abierto – raspado o aspirado de la superficie
  • Minería de sondeos – extracción mediante perforación de sondeos o pequeños pozos
  • Materiales magnéticos recolectados con un imán
5. ¿Qué hacer con los minerales una vez extraídos?

El objetivo fundamental de la minería de asteroides es la obtención de recursos minerales para su beneficio en la Tierra, cubriendo así una necesidad o un potencial de desabastecimiento de los mismos en la superficie terrestre.

Teniendo en cuenta que todas estas técnicas y ´métodos mineros´ aún están en estudio, se barajan dos opciones el traslado de los minerales espaciales a la Tierra:

  • Transportarlos directamente tras su extracción.
  • Procesarlos antes de su transporte in situ  o en una planta fijada en una “base” espacial (primera intención: utilizar la Luna como base)

Legislación internacional

La denominada Ley del Espacio, aprobada por el Congreso de los EEUU en 2015, explicita el permiso a las compañías estadounidenses a la explotación minera espacial y a la apropiación de asteroides y otros recursos espaciales por parte de quien consiga la tecnología para desplazarse y explotar esos cuerpos ricos en minerales. Deja claro la ley que quien sea capaz de recuperar recursos de un asteroide tiene el derecho de “poseerlo, transportarlo, usarlo y venderlo”.

No sólo EEUU se adelantó en la carrera legislativa del espacio, Luxemburgo (2017), Emiratos Árabes Unidos (2020) y Japón (2021) también han promulgado leyes propias al respecto. Mientras tanto, Rusia, China e India, que también tienen programas de investigación para hacer realidad la minería especial, mantienen una posición contraria, por el momento, a una regulación propia.

Sin embargo, ser el primero en promulgar una ley no deja claro que otorgue la hegemonía en ese campo. Por eso es necesario que sobre aquellos elementos de los que dependa la supervivencia del ser humano, como los océanos, y ahora también la luna y el espacio en su conjunto,  se articulen regulaciones de consenso internacional.

A este respecto, en 1967 la ONU creó el llamado Tratado del Espacio Exterior (Outer Space Treaty, OST), cuyo nombre completo es Tratado sobre los principios que deben regir las actividades de los Estados en la exploración y utilización del espacio ultraterrestre, incluso la Luna y otros cuerpos celestes.  Este tratado prohibe los derechos de soberanía sobre cualquier cuerpo celeste a cualquier gobierno de manera unilateral. Nadie puede reclamar la propiedad exclusiva sobre ningún cuerpo celeste.

el espacio (…), incluso la Luna y otros cuerpos celestes, no podrán ser objeto de apropiación nacional por reivindicación de soberanía, uso u ocupación, ni de ninguna otra manera

Para favorecer, en alguna medida, que las reglas sean iguales para todos y, de este modo,  garantizar el respeto al marco regulatorio existente, en 2007, la NASA junto con otras 26 Agencias Espaciales conformaron un foro no vinculante, el International Space Exploration Coordination Group (ISECG) con el objetivo de avanzar en una estrategia de exploración espacial de largo alcance en la que cada nación podía compartir con el resto planes de exploración espacial para confluir de manera colaborativa con el esfuerzo del conjunto en mejores resultados. En sus más de 15 años de experiencia ha conseguido reunir a 27 Agencias Espaciales nacionales, incluyendo la Agencia Espacial Europea (ESA).

Posteriormente, en 2020, basándose en el OST, la NASA y el Departamento de Estado de EEUU redactaron  el denominado Acuerdo de Artemisa,  con el objetivo de “establecer un marco para la cooperación en la exploración civil y el uso pacífico de la Luna, Marte y otros objetos astronómicos”, expresado más coloquialmente, evitar una Guerra de las Galaxias.

Inicialmente el Acuerdo fue firmado por 8 países. España es el firmante número 25º de los Acuerdos de Artemisa, formalizando la colaboración el 30 de mayo de 2023. (¡!)

En general, existen expertos que abogan por armonizar al marco regulatorio y acondicionarlo a las nuevas realidades. Algunos sugieren una Ley del Espacio similar a la Ley del Mar, estableciendo el símil de que al igual que los peces en alta mar no pertenecen a nadie y pueden ser pescados y vendidos por cualquiera, podría diseñarse una fórmula para que los asteroides puedan ser explotados con el objetivo de conseguir recursos para su comercialización. Otros apuntan, sin embargo,  a que el derecho internacional consuetudinario ya ofrece a los futuros mineros de asteroides una base sólida para su modelo de negocio, por lo que no sería necesaria ninguna modificación expresa.

Sin embargo, las derivaciones de las posibilidades que podrían abrirse como consecuencia de llevar a la realidad a la minería de asteroides dejan un horizonte incierto en lo que a nuevas regulaciones se refiere, y la legislación deberá ir adaptándose a las situaciones según se vayan produciendo, puesto que parece muy difícil predecir las situaciones que pueden darse.

Misiones para ir abriendo camino

Muchas son las misiones realizadas en los últimos tiempos, y muchas más ya programadas para llevarse a cabo durante este 2023. Contamos brevemente algunas de ellas:

  • La NASA, dentro del Programa Artemisa, en una nueva fase de la misión tiene como objetivo poner tripulación orbitando la Luna y, en fases posteriores, contempla la construcción de bases lunares.
  • La Agencia Espacial Europea,  ESA,  tiene en marcha actualmente dos naves, la misión JUICE con el objetivo de estudiar las posibilidades de vida bajo el hielo en las lunas heladas de Júpiter, y la misión Euclid para estudiar como objetivo el estudio de la materia oscura mapeando la geometría del universo
  • China tiene previsto poner en órbital el telescopio Xintuan, para competir con el Hubble y escrudiñar el universo en el espectro de luz ultravioleta, y lanzar su propia estación espacial cuyo diseño se dará a conocer durante este año.
  • SpaceX, después de los dos intentos fallidos, continaurá en 2024, con los lanzamientos del Starship, nave diseñada como un todo capaz de transportar tanto carga como tripulaciones, cuyo objetivo final son los viajes tripulados a Marte. Por otro lado, mantiene el proyecto de la misión tripulada Polaris Dawn que pretende lrealizar pruebas de actividades extravehiculares y el análisis del comportamiento de sus innovadores trajes espaciales.
  • AstroForge, cuyos objetivos incluen comprobar cómo se desarrolla el proceso de la extracción de minerales en gravedad cero, a pesar de tener problemas serios con la misión lanzada en el año 2023, planea lanzar una nueva misión en el año 2024.

     

    INTRODUCCIÓN A LA MINERÍA ESPACIAL

    En 2021 mientras el mundo intentaba volver a la normalidad tras la pandemia, en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid ya se ofrecía, de manera pionera en España, una asignatura sobre minería espacial. Apenas una asignatura de libre elección, reconocida con tan sólo 1 credito ECTS, pero desde luego toda una declaración de intenciones y una visión de futuro maravillosamente interpretada.

    Por si esto no fuera ya relevante, la ETISME organizó en 2022 un webinar, una “jornada disruptiva” en palabras de su Director, con presencia de expertos y entidades internacionales sobre minería espacial donde se exponía de manera muy real todos los recursos minerales “disponibles en el espacio”: metales en los asteroides, gases en la Luna, minería secundaria para los desechos espaciales,…

    Lo que parecía ciencia-ficción hoy es ya objeto de una titulación real en una carrera de Ingeniería en una Universidad pública.

    Después de todo lo expuesto queda claro que la minería espacial es una realidad con muchas empresas y Gobiernos involucrados y con cantidades ingentes de dinero invertido

    Nuevos desafíos esperan en todos los campos: técnicos y científicos, pero también legislativos y de derecho internacional, y, por supuesto, en el ámbito empresarial. El reto está ahí. minería espacial ya es presente.

    Ana Miguel Lombriz

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