Hay una razón por la que a las personas con grandes logros se les suele decir que “apunten a las estrellas”: los viajes espaciales están lejos de ser una tarea sencilla. Si bien alguna vez fue un objetivo ambicioso, limitado a entidades gubernamentales que tenían el financiamiento y la tecnología para ejecutar lanzamientos importantes, los lanzamientos comerciales están dominando el espacio exterior hoy, dando origen a una industria relativamente nueva y de rápido crecimiento.
“Yo diría que muchas de las tendencias que estamos viendo en la industria espacial, desde el aumento de satélites en órbita hasta la disminución del tamaño de la carga útil, pueden explicarse por la rápida comercialización del espacio”, dice Jeff Gardner, escritor senior de The Space Foundation.
El costo de los lanzamientos espaciales comerciales
Si bien las misiones de turismo espacial lanzadas por empresas como Virgin Galactic han atraído mucha atención, la mayoría de los lanzamientos comerciales implican el despliegue de satélites GPS y otra infraestructura de Internet en órbita, lo que facilita la comunicación digital en la Tierra.
Gardner dice que ha visto un gran aumento en los lanzamientos espaciales comerciales desde 2020. Y según un Informe 2024 del Foro Económico Mundialla economía espacial comercial podría crecer hasta un valor de casi 1,8 billones de dólares para 2035.
Un avance tecnológico tan rápido puede tener un costo: las investigaciones emergentes han demostrado que Las emisiones de combustible para cohetes pueden tener graves impactos ambientales.y los expertos están empezando a debatir cómo equilibrar el crecimiento con la sostenibilidad.
“En este momento, estamos en el salvaje oeste. No existe ninguna regulación y las empresas pueden decidir cuántos lanzamientos realizar”, afirma Kostas Tsigaridis, que investiga los aerosoles y su impacto en la atmósfera en la Universidad de Columbia. “Pero esto no es sostenible en el futuro”.
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¿Cómo producen los combustibles para cohetes emisiones de carbono?
Cuando Estados Unidos comenzó a invertir en viajes espaciales en la década de 1950, el combustible preferido para cohetes reconocido mundialmente era el queroseno. Es barato, estable y fácil de almacenar, y era familiar y accesible para la mayoría de las naciones del mundo con capacidad espacial en ese momento.
Sin embargo, el queroseno ha sido objeto de críticas recientemente debido a su ineficiencia. Los motores de combustible para cohetes que utilizan queroseno producen energía quemando carbono para producir dióxido de carbono. Si bien el queroseno es relativamente barato y accesible, también es difícil lograr una oxidación total o convertir todo este carbono en dióxido de carbono. Esto puede provocar la liberación de partículas peligrosas.
“Una de las formas de carbono menos oxidadas es el carbono negro”, dice Tsigaridis. “[These atoms] simplemente no son lo suficientemente volátiles como para pasar a la fase gaseosa. Por tanto, permanecen en la fase de partículas”.
Cómo el carbono negro impacta el medio ambiente
El carbono negro es más común de lo que se podría pensar; es posible verlo, por ejemplo, proveniente de los gases de escape emitidos por automóviles o camiones en la carretera. Sin embargo, lo que hace que el carbono negro sea particularmente dañino en el combustible para cohetes es lo que Tsigaridis describe como la “altura de inyección”. Cuando estas partículas se liberan en las partes inferiores de la atmósfera, la precipitación las arrastra más rápidamente. Pero cuando se liberan en la estratosfera, a varios kilómetros sobre la superficie de la Tierra, pueden sobrevivir mucho más tiempo.
El carbono negro también absorbe luz y calor, lo que significa que puede provocar el agotamiento de la capa de ozono cuando se libera en la estratosfera. Hoy en día, se le conoce como una de las principales causas del calentamiento global, tal vez solo superado por el CO2 como el principal impulsor del cambio climático.
La creciente comercialización de la industria espacial ha llevado a más lanzamientos por año. Hubo 41 lanzamientos exitosos solo en enero y febrero de 2024, lo que marca “la cadencia de lanzamiento más rápida [since the start] de la era espacial”, según un informe de la Fundación Espacial. En mayo, SpaceX ya había lanzado su misión número 50 del año.
Sin embargo, el queroseno sigue siendo el combustible predeterminado de la industria, por lo que con más lanzamientos se generan más emisiones de carbono negro. De acuerdo a un estudio 2022 Según la NOAA, las continuas emisiones de carbono negro a un ritmo de 1.000 toneladas por año podrían calentar la estratosfera en más de 2,5 grados Fahrenheit en las próximas décadas.
Y como la mayoría de los lanzamientos espaciales los llevan a cabo empresas privadas, cada vez es más difícil reducir el número de lanzamientos por año mediante políticas nacionales o internacionales.
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Alternativas de combustible más ecológicas
En busca de alternativas más eficientes, Tsigaridis y Gardner dicen que los expertos en el campo han comenzado a explorar tipos de combustible para cohetes más allá del queroseno que pueden producir menos partículas.
Una solución podría ser cambiar a combustibles de metano en lugar de queroseno. Es mucho más fácil de oxidar que el queroseno u otros hidrocarburos, lo que lo hace más eficiente, dice Tsigaridis, pero cualquier combustible a base de hidrocarburos seguirá produciendo algo de carbono negro. Si la industria cambia del queroseno al metano como combustible predeterminado, probablemente será en un futuro lejano.
“La única forma realista de crear un combustible para cohetes que no produzca carbono negro es no utilizar carbono en absoluto”, añade Tsigaridis.
El hidrógeno líquido es otra opción de combustible popular que se ha utilizado durante mucho tiempo en lanzamientos espaciales públicos y privados, desde la icónica misión Apolo 11 que llevó al hombre a la Luna en 1969 hasta la reciente misión Artemisa de la NASA. Es mucho mejor en términos de calidad del aire, pero producir hidrógeno líquido puede ser un proceso que requiere mucho uso de combustibles fósiles y plantea algunos desafíos de ingeniería.
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Otras soluciones ecológicas
Más recientemente, la NASA contrató a Lockheed Martin para comenzar a desarrollar un motor de cohete propulsado por fisión nuclear. Se espera que los motores de propulsión nuclear sean hasta cinco veces más eficientes que los motores tradicionales, lo que significa que podrían ser lo suficientemente potentes como para lanzar misiones humanas a Marte. La NASA podría probar una nave espacial nuclear a partir de 2027según un comunicado de prensa.
Mientras entidades públicas y privadas compiten por desarrollar tecnologías de viajes espaciales más limpias, existe una creciente esperanza de que el sector espacial comercial pueda mitigar las emisiones sin intervención gubernamental.
Aún así, en el corto plazo, hacer un cambio en toda la industria hacia un nuevo tipo de combustible sigue siendo un objetivo ambicioso. “No ha habido un solo tipo de combustible nuevo que haya sido capaz, ni en términos económicos ni de tiempo, de superar al queroseno o al hidrógeno existentes que se utilizan activamente”, afirma Gardner.
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