La Gestión de Residuos Espaciales: Innovación y Retos en la Estación Espacial Internacional

La Estación Espacial Internacional (EEI) es, sin lugar a dudas, una de las mayores proezas de la ingeniería en la historia de la humanidad. Lanzada en el año 1998 por un consorcio de agencias espaciales de Estados Unidos, Europa y Japón, la EEI fue ensamblada en gran parte en el espacio, una hazaña notable por sí misma. Más impresionante aún es el hecho de que la estación ha sido continuamente mejorada a lo largo de las décadas, permitiéndole superar la vida útil de cualquier otro programa de estación espacial en la historia.

La EEI se utiliza para una vasta gama de experimentos que, a su vez, han transformado nuestro conocimiento en astronomía y tecnología. Es un testimonio del increíble potencial de la ingenuidad humana, pero eso no significa que sea perfecta. Existen numerosos desafíos asociados con la operación de la EEI, y seguimos aprendiendo a enfrentarlos. Se debe prestar una atención meticulosa a aspectos que, en la Tierra, serían rutinarios, como lo que comen los astronautas. Y eso es solo el principio, ya que todo lo que comen los astronautas, y muchos de los artículos que utilizan a diario, están destinados a convertirse en desechos. Sin vertederos ni centros de reciclaje para manejar todo el desorden, los astronautas en la estación espacial se quedan, esencialmente, con una única opción: echar su basura al espacio. Sí, así es como lo hacen, al menos por ahora, pero la NASA y las otras agencias involucradas con la EEI están buscando soluciones nuevas y mejores.

Una Breve Historia de la Basura Espacial

Cuando se trata de la disposición de residuos en el espacio, siempre hemos tenido que aprender sobre la marcha. Durante las primeras misiones de la NASA, como el Proyecto Mercury, que puso al primer astronauta estadounidense en el espacio en 1961, la basura no era realmente un problema porque los vuelos eran muy cortos. De las seis misiones Mercury, solo una duró más de un día. Durante estos vuelos, los astronautas usaban bolsas para recolectar sus desechos, incluyendo orina y heces, que luego podían desechar al regresar a la Tierra. Fue solo una vez que el programa de aterrizaje lunar Apolo y las subsiguientes misiones espaciales de larga duración se pusieron en marcha, cuando comenzó el trabajo en soluciones de gestión de residuos a largo plazo para los astronautas.

Cuando Neil Armstrong se convirtió en el primer ser humano en pisar la Luna, también dejó una bolsa de basura, que incluía envoltorios de alimentos viejos y contenedores de orina y heces. Las misiones lunares subsiguientes adoptaron el mismo enfoque, y ahora hay casi 100 bolsas de basura simplemente acumuladas en la Luna. La NASA ha anunciado su intención de recuperar esos desechos en algún momento, aunque aún no se han implementado planes concretos. Mientras tanto, el cambio de enfoque de la agencia espacial de la Luna a la Estación Espacial Internacional planteó un desafío aún mayor. La EEI está construida para albergar una tripulación de siete personas, con tanto espacio como una casa grande, y no hay un lugar conveniente para simplemente ‘dejar’ la basura.

Cómo Funciona Actualmente la Eliminación de Residuos en la EEI

El primer paso para la eliminación de residuos a bordo de la Estación Espacial Internacional no difiere del de la Tierra: tirar la basura en una bolsa. Sin embargo, las bolsas de basura utilizadas en la EEI son un poco diferentes a las de tu hogar. La tripulación divide los desechos secos de los húmedos, colocando cada tipo en bolsas separadas. Almacenar estas bolsas de basura presenta dos problemas principales: el primero es una cuestión de espacio; con el área limitada dentro de la EEI, cada centímetro es precioso. Para ayudar a compactar la basura lo más posible, la tripulación envuelve cinta adhesiva alrededor de ellas para formar paquetes apretados conocidos coloquialmente como ‘balones de basura’, pero esta solución rudimentaria sigue ocupando mucho espacio. El segundo problema principal es que algunos desechos, particularmente los húmedos, pueden presentar un peligro biológico para la tripulación de la EEI. Por lo tanto, es en el mejor interés de todos sacar toda esa basura de la EEI lo más rápido posible.

Para eliminar los residuos, la EEI tiene su propia versión de camiones de basura. Cada pocos meses, naves pequeñas y no tripuladas son enviadas a la EEI para entregar los suministros que los astronautas necesitan para sobrevivir en el espacio. Después de dejar su cargamento, la nave se carga con bolsas de basura y se envía de regreso a la Tierra. Sin embargo, no hay que preocuparse de que la basura de los astronautas caiga del cielo, porque las naves de suministro se incineran al reingresar a la atmósfera terrestre. Puede que te sorprenda saber que la tripulación de la EEI se deshace de la basura simplemente quemándola en la atmósfera, pero a veces ni siquiera usan naves especiales para ello: ¡simplemente la arrojan al espacio!

Algunos Desechos Son Descargados Durante Caminatas Espaciales

Debido a la rareza de las misiones de suministro y el espacio altamente limitado a bordo de la Estación Espacial Internacional, los astronautas no siempre utilizan naves no tripuladas para sus necesidades de eliminación de basura. Ha habido numerosas instancias en las que los astronautas han descargado basura mientras realizaban caminatas espaciales. Una caminata espacial es cualquier situación en la que un astronauta se pone su traje espacial y sale de la EEI. Las caminatas espaciales a menudo se realizan para hacer reparaciones en la estación y para actualizarla con nuevo equipo. Las caminatas espaciales también permiten a los astronautas realizar experimentos en el espacio, logrando cosas que nunca podrían hacerse en un laboratorio terrestre. Ocasionalmente, también sirven como rutas de basura.

Cuando los astronautas tiran basura durante las caminatas espaciales, a menudo son piezas de equipo viejo que han agotado su uso o se han vuelto obsoletas. Por ejemplo, en 2007, la tripulación de la EEI arrojó un tanque de líquido refrigerante de amoníaco de 1,400 libras que habían estado guardando como respaldo para el sistema de enfriamiento principal de la estación. Una vez que se eliminó la necesidad del respaldo, el tamaño del tanque y el peligro que presentaba el amoníaco hicieron que deshacerse del tanque fuera la opción lógica. En otros casos, la basura termina en el espacio por accidente, como ocurrió en 2017, cuando un miembro de la tripulación de la EEI perdió el control de un escudo de escombros del exterior de la estación.

Las Limitaciones de la Eliminación de Residuos Espaciales

Si quemar basura en la atmósfera terrestre te suena a una idea arriesgada, tienes razón en sospechar. Los científicos han advertido que los desechos espaciales representan una amenaza para el clima, pero la basura en sí no es el mayor problema. La principal preocupación radica en las naves de suministro que transportan los desechos descargados. Estas naves, junto con numerosos satélites que han sido lanzados en órbita a lo largo de los años, contienen grandes cantidades de aluminio, que pueden agotar la capa de ozono. Incluso los cohetes utilizados para lanzar esas naves espaciales contaminan la atmósfera con aluminio en su combustible. Además, si se acumula suficiente aluminio en la atmósfera, también podría afectar la forma en que los rayos del sol inciden en el planeta, lo que podría alterar la luz y las temperaturas globales.

En ocasiones, la basura de la EEI no se incinera por completo en la atmósfera, y eso causa más problemas. En 2021, los astronautas utilizaron un brazo robótico en la EEI para arrojar un palé de baterías agotadas de 5,800 libras, la pieza de basura más grande jamás descartada de la estación. Este desecho orbitó la Tierra durante tres años, pero en marzo de 2024, finalmente reingresó a la atmósfera. Parte de él pareció quemarse, pero una pieza de equipo de aproximadamente 2 libras utilizada para asegurar las baterías al palé sobrevivió al reingreso y posteriormente se estrelló contra una casa en Florida. Aunque no hubo heridos, es una mirada ominosa a los peligros de los sistemas actuales de eliminación de residuos de la EEI.

Soluciones para el Futuro

La NASA y las demás agencias espaciales involucradas con la Estación Espacial Internacional han estado trabajando para desarrollar mejores sistemas de eliminación de residuos. En 2023, la NASA contrató a la empresa Sierra Space para construir un nuevo sistema de compactación de basura para la EEI que podría aumentar significativamente la cantidad de basura que la estación puede almacenar a la vez. Además, el sistema podrá eliminar el agua de las bolsas de desechos húmedos, haciéndolos menos riesgosos de manejar. El sistema está programado para ser probado en la EEI en 2026.

Otro desarrollo emocionante en la eliminación de basura de la EEI es la invención de un nuevo sistema de eyección de basura. Utilizado por primera vez en 2022, el sistema permite a los astronautas colocar sus bolsas de basura directamente en una compuerta que expulsará los desechos de la estación de regreso a la Tierra sin el uso de un vehículo de suministro. Esto haría mucho más fácil deshacerse de la basura y liberar espacio en la estación.

Lo más importante es que la NASA ha estado trabajando para desarrollar mejores sistemas de reciclaje a bordo de la estación espacial. Ya existen tecnologías impresionantes para convertir los desechos en recursos, como un sistema de reciclaje de agua que convierte el sudor y la orina de los astronautas en agua potable que es incluso más pura que el agua del grifo regular. Aún más prometedor es un sistema recientemente propuesto llamado Reactor de Aumento de Gas de Síntesis/Materia Prima Orbital (OSCAR), cuyo objetivo es convertir basura como los envoltorios de alimentos en combustible.