El “Wall-E espacial” que podría revolucionar la gestión de residuos cósmicos fuera de la Tierra

En la Tierra, apretamos un botón y nuestros residuos naturales se van por un caño. O la basura la dejamos cómodamente en el canasto del edificio, o la esquina o en contenedores cercanos. Pero la gestión de residuos en el espacio es algo más complicado y ha sido un desafío constante para las misiones fuera de la Tierra.

Si bien la Estación Espacial Internacional (EEI) ha manejado la basura generada por los astronautas mediante la eliminación de desechos en la atmósfera, la necesidad de un sistema más eficiente se ha vuelto cada vez más urgente, especialmente para misiones de largo plazo como las de Marte o la Luna.

En este contexto, un nuevo dispositivo diseñado por Sierra Space promete revolucionar la forma en que se gestionan los residuos en el espacio: el Sistema de Compactación y Procesamiento de Basura (TCPS).

Este sistema innovador tiene como objetivo reducir el volumen de la basura generada en el espacio en un 75% y, lo que es aún más crucial, recuperar agua y gases útiles en el proceso. Como explicó Tom Vice, director de Sierra Space, “cada decisión que se toma en una nave espacial puede tener consecuencias de largo alcance; la gestión de residuos se convierte en una cuestión de supervivencia”.

El TCPS se presenta como una solución práctica y autosuficiente, capaz de procesar los desechos mediante una combinación de calor y presión, compactándolos en bloques sólidos que pueden ser fácilmente almacenados y manipulados.

Cómo funciona el TCPS: compactación y recuperación

El sistema de Sierra Space no solo reduce el volumen de la basura, sino que también extrae agua de los desechos “húmedos” como restos de comida y envases usados. Esta recuperación de agua es un factor crítico para misiones espaciales prolongadas, donde cada gota cuenta y se convierte en un recurso reutilizable en lugar de un desperdicio. “Recuperamos casi toda el agua de los desechos, lo que la convierte en un recurso vital en misiones de larga duración”, asegura Vice.

El proceso comienza con la compactación de la basura mediante calor y presión, lo que reduce su volumen a una fracción de su tamaño original. Los desechos compactados se convierten en bloques sólidos, que no solo ocupan menos espacio sino que también sirven como protección adicional contra la radiación, un factor crucial para las misiones interplanetarias.

El sistema también incluye un oxidante catalítico que procesa compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros gases, garantizando un ambiente seguro y estéril dentro de la nave espacial.

La autonomía del TCPS es otro de sus puntos fuertes. Este dispositivo solo requiere acceso a interfaces de alimentación, datos y refrigeración por aire, lo que lo hace ideal para las condiciones extremas del espacio. El diseño del TCPS también permite una fácil interacción con la tripulación, lo que facilita su uso en situaciones de alta presión, como las misiones interplanetarias.

En la actualidad, la gestión de residuos en la ISS implica almacenar los desechos en bolsas y luego cargarlos en vehículos de reabastecimiento, como las naves Cygnus de Northrop Grumman o Progress, que después se queman durante su reingreso a la atmósfera.

Este proceso, aunque efectivo, no es una opción viable para misiones más alejadas, como las de Marte o la Luna, donde regresar a la atmósfera para eliminar los residuos no es posible. En estos casos, la gestión eficiente de los desechos se convierte en un aspecto fundamental para la supervivencia de los astronautas.

El sistema TCPS está diseñado para llenar ese vacío. Al reducir el volumen de la basura y recuperar recursos esenciales como agua, este sistema podría ser un elemento clave en las misiones de exploración profunda. Además, la capacidad de crear bloques compactos de residuos que sirvan como protección contra la radiación ofrece una ventaja adicional: la basura ya no es solo un desperdicio, sino que se convierte en un recurso útil para la misión.

“El TCPS utiliza presión y calor para extraer el agua de la basura, lo que reduce la actividad del agua del material procesado por debajo de 0,5. Después del procesamiento, se realizaron estudios microbiológicos en bloques compactados del TCPS y se obtuvieron resultados satisfactorios. Estas pruebas se realizaron a diferentes niveles de humedad para verificar que los mismos estuvieran debidamente protegidos y fueran seguros para el almacenamiento”, detalló la NASA.

Un futuro con menos basura espacial

El desarrollo del TCPS es una muestra de cómo la tecnología está evolucionando para enfrentar los retos del espacio. No se trata solo de conquistar nuevos territorios en el universo, sino de hacerlo de manera responsable y sostenible. Al igual que Wall-E, el robot de la película de Pixar que limpió la Tierra, el TCPS puede contribuir a mantener el espacio limpio, gestionando los residuos de manera eficiente y transformándolos en recursos útiles.

En el caso de las misiones a Marte, la NASA estima que el TCPS podría recuperar hasta 230 kg de agua de los aproximadamente 1.300 kg de basura generada por una tripulación de cuatro personas durante un año. Este sistema también podría producir más de 900 kg de baldosas de protección contra la radiación, lo que podría reducir las necesidades de combustible para la misión, ya que las baldosas procesadas podrían ser desechadas durante el tránsito.

El TCPS no solo es una solución para la basura. Como sistema autónomo, este dispositivo podría ser clave para mejorar la sostenibilidad de las misiones tripuladas de larga duración.

En palabras de Vice, “estamos abordando este desafío mediante la innovación tecnológica y el compromiso con la sostenibilidad en cada faceta de las operaciones espaciales”. Así, el TCPS no solo optimiza la gestión de residuos, sino que también contribuye a la seguridad de los astronautas y a la eficiencia de las misiones.

El avance hacia una exploración más limpia

Sierra Space comenzó a trabajar en esta tecnología en 2023, y desde entonces ha realizado pruebas terrestres para garantizar que el sistema sea eficiente y seguro. Actualmente, la compañía está ultimando la fabricación y las pruebas del prototipo terrestre, mientras se prepara para la demostración de vuelo que se llevará a cabo en la ISS en 2026. Este será un paso fundamental para validar la tecnología y demostrar su efectividad en el espacio real.

Una vez aprobado, el TCPS podría ser utilizado en futuras misiones de exploración espacial, dondequiera que se generen desechos comunes de naves espaciales. La NASA ha destacado que este sistema tiene el potencial de expandir las capacidades de las misiones tripuladas de larga duración, tanto en términos de eficiencia como de sostenibilidad.

El desarrollo del TCPS también subraya la importancia de la sostenibilidad en la exploración espacial. En un futuro, es posible que cada nave espacial destinada a misiones más allá de la órbita baja terrestre esté equipada con un sistema similar, que no solo gestione los residuos, sino que también recupere recursos vitales como el agua.

Al igual que el robot Wall-E, que mantenía limpia la Tierra en la película, el TCPS podría convertirse en un aliado fundamental para la limpieza del espacio.

En definitiva, el Sistema de Compactación y Procesamiento de Basura no solo marca un avance tecnológico, sino que podría ser un hito en la forma en que la humanidad explora el espacio de manera responsable, asegurando que nuestras futuras expediciones estén mejor equipadas para gestionar los recursos y minimizar el impacto ambiental en el universo.