Decía John Lewis en su influyente libro Asteroid Mining 101: Wealth for the New Space Economy que "la mayoría de los asteroides, como la mayoría de los políticos, emiten más calor que luz". Siendo esto cierto, realmente los asteroides son importantes por muchas otras razones, constituyendo una especie de hilo conductor que conecta nuestro pasado más remoto con nuestro futuro hacia el espacio, nuestro día a día con nuestras perspectivas económicas futuras. Una conexión temporal que nos retrotrae a la acreción de planetesimales a partir de la cual se formó la Tierra y en la que posteriormente emergió la vida y nos dirige, casi indefectiblemente, a la exploración del cosmos.
¿Para qué sirve explorar o ir al espacio? ¿Para qué ir a la Luna, a Marte o a Titán? ¿Para qué sirve explorar los asteroides y conocer su composición? Estas y otras cuestiones similares son preguntas que suelen ser habituales. Curiosamente, la explicación indicando que la ciencia y la búsqueda del conocimiento son lo que nos ha hecho progresar como especie, no suele satisfacer demasiado, como si ello no fuera suficientemente relevante. Pero, cuando se alude a los retornos directos e indirectos y a la componente crematística asociada al espacio como las patentes, los modelos de utilidad o las aplicaciones concretas en la vida cotidiana, la cosa cambia y los ánimos se calman, asumiendo que el espacio está presente en nuestro día a día.
Es crucial encontrar otros lugares
Pensar que el espacio es ajeno a la vida, ajeno a nosotros como humanidad, es casi como pensar que el agua es ajena a los peces. Existe un amplio consenso científico sobre el origen de la vida, según el cual esta no podría haberse originado si no hubiera sido por la contribución de los compuestos inorgánicos y orgánicos procedentes de los meteoritos. De igual forma, los asteroides –que son los cuerpos padres (o madres) principales de los meteoritos– también están contribuyendo a la traslación de la vida de la humanidad hacia el espacio. Su contenido en minerales y elementos estratégicos no solo es crucial para ello, sino que los asteroides contienen recursos cruciales para la sostenibilidad de nuestro propio planeta y nuestro futuro.
En la Tierra contamos con recursos minerales en la corteza (y en el manto) que son los que venimos explotando y utilizando para cubrir nuestras necesidades. La minería es fundamental e imprescindible para nuestro desarrollo y progreso. Pero con la sobreexplotación estamos consumiendo literalmente nuestra casa, la Tierra, con todo lo que ello conlleva. Estamos contaminando los ríos, los mares y océanos, los acuíferos, los suelos, la atmósfera, estamos deforestando el planeta y contribuyendo de manera extraordinariamente significativa al cambio climático, actuando, además, casi como un sexto agente de extinción global que afecta a todos los ecosistemas.
Si en 1950, éramos 2.500 millones de personas en la Tierra y en 2010, cerca de 7.000, se estima que para 2050 seamos cerca de 10.000 millones. Por ello, es crucial poder encontrar otros lugares donde explorar, localizar y extraer los recursos que vamos a necesitar, no solo para nuestra futura proyección hacia el espacio, sino como una alternativa real para mantener y preservar la sostenibilidad de la Tierra y de las generaciones futuras sin esquilmar nuestra propia casa. Las principales agencias espaciales de todo el mundo son conscientes de ello, y también compañías privadas. Algo que está revolucionando absolutamente el nuevo escenario que se abre, fundamentalmente, entre las órbitas de Marte y Júpiter y que conlleva la necesidad de nuevas regulaciones legales y éticas.
Se estima que existen más de 150 millones de asteroides en el Sistema Solar y este número se refiere solamente a los de más de 100 m de diámetro. Estos se clasifican, básicamente, en tres grandes grupos: los de tipo C, S y M, que corresponden a asteroides compuestos respectivamente por arcillas y silicatos, silicatos y Fe- Ni y metales. Aproximadamente, el 75 % son de tipo C, el 1 7% de tipo S y el resto, los de tipo M.
Estamos hablando de recursos minerales que suponen trillones de miles de euros: hierro, cobalto, níquel, platino, zinc y otros elementos preciosos y muy estratégicos. De acuerdo con análisis recientes, solamente dos asteroides cercanos a la Tierra podrían albergar más recursos minerales que los que existen en la corteza de todo nuestro planeta.
Ciencia y tecnología avanzadas
Se estima que el asteroide más valioso es 423 Davida con unos 27 quintillones de dólares. Le siguen 16 Psyche, con un valor de 10 quintillones, 423 Diotima, 7 quintillones, 702 Alauda, cerca de 6 quintillones y, después, 372 Palma, 120 Lachesis, 747 Winchester, 566 Steroskopia y 2060 Cuiron en un rango entre 5 y 3,5 quintillones de dólares. Obviamente, estos números deben ser matizados dependiendo de las condiciones reales de la futura explotación, pero la realidad es la que es y la minería espacial -y la geología de exploración y explotación asociadas a ella- están cada vez más cerca. Lo que hace años parecía ciencia-ficción cada vez es más ciencia y tecnología avanzadas.
No es seguro cuáles serán los primeros objetivos, pero sí se han considerado una serie de criterios para la explotación segura de los primeros objetivos asteroidales, De acuerdo con Kevin Bonsor, de la sección de ciencia de howstuffworks.com, la tecnología y maquinaria necesarias deberán ser impulsadas por energía solar, con objeto de reducir las necesidades de combustible para ser transportadas por la nave espacial al asteroide. Del mismo modo, los equipos deberán ser forzosamente ligeros para su transporte al asteroide, a lo que hay que añadir, como algunos expertos sugieren -incluyendo el propio Lewis mencionado al principio-, la utilización de equipamientos robóticos para limitar el personal necesario para llevar a cabo los proyectos de minería. Es decir, la primera fase de explotación sería prácticamente robótica. Esto reduciría la cantidad de suministros, incluidos comida, necesarios para una misión tripulada.
En cuanto a la forma de explotación, los astronautas-mineros utilizarán técnicas similares a las terrestres: el método más común sería arrancar -literalmente- el material deseado del asteroide. Por otro lado, y debido a que una gran parte de los minerales de interés económico podrían "flotar" sobre la superficie del asteroide, se podría utilizar una especie de enorme toldo para colectarlos. La ausencia de gravedad implica que los equipos y los propios astronautas-mineros podrían realizar las operaciones estando sujetos a la superficie de asteroide, lo que sería toda una ventaja para mover el material extraído sin utilizar mucha energía. Finalmente, una vez que la carga está lista para ser enviada a la Tierra (o a una base espacial) el combustible necesario se podría producir mediante la descomposición del agua del asteroide en hidrógeno y oxígeno.
Derechos de propiedad
Todas las etapas está teóricamente bien definidas y estructuradas, aunque la complejidad de las operaciones implica que tendrá que pasar, al menos, un decenio hasta que consigamos iniciar el proceso de manera realista. Asimismo, existen dificultades de diverso tipo para la explotación y utilización in situ de los recursos asteroidales: la primera y más obvia es la económica, por el alto coste de transporte para desplazar las materias primas extraídas a los emplazamientos en la Tierra o a nuestro vecindario lunar y planetario; segunda, un conocimiento insuficiente de los métodos prácticos más apropiados para la explotación, refinado y fabricación de productos asteroidales, tales como los materiales de construcción en microgravedad, y tercera, la carencia de planificación y diseño para el uso de materiales para la construcción de grandes estructuras espaciales.
Lo que es un hecho incuestionable es que la humanidad se está abriendo al cosmos y a su vez este a todos nuestros sectores culturales y socioeconómicos: agricultura, arquitectura, medicina, minería... con desarrollos en paralelo del derecho y la política espaciales. Se podría decir incluso que ya está percibiéndose una cierta competición geopolítica en relación con la explotación de los asteroides, que incluye el desarrollo de leyes propias sobre los recursos del espacio, algo que está siendo abordado por países tan diversos como EE. UU., Luxemburgo o Emiratos Árabes Unidos.
La legislación va a ser fundamental para reconocer los derechos de propiedad relativos a todos los materiales obtenidos en el espacio, al tiempo que debe establecer un marco apropiado capaz de atraer el interés de los inversores privados. China también ve esto como una prioridad, mientras que Rusia, Japón, la India y la Agencia Espacial Europea están desarrollando regulaciones propias para ello. Más pronto o más tarde será necesario alcanzar nuevos acuerdos, seguramente a través de la Oficina de Asuntos del Espacio Ultraterrestre de Naciones Unidas, para facilitar y regular adecuadamente todas estas actividades.
Uno de los aspectos principales que marcan el momento actual de investigación consiste en las misiones para abordar todo lo relacionado con la recogida y muestreo. En octubre, la misión de la NASA OSIRIS-REx, que regresará a la Tierra en 2023, muestreó una pequeña cantidad de material del asteroide Bennu, y en diciembre Japón consiguió traer a nuestro planeta una muestra del asteroide Ryugu con la sonda Hayabusa2. Varias semanas después, la misión china Chang’e 5 hizo lo propio trayendo a la Tierra muestras lunares, algo que no se había vuelto a hacer desde el programa Apolo. A todo ello hay que unir el potente desarrollo de nuevos modelos de ingeniería y vehículos de transporte, tanto desde el ámbito público como privado que, sin ninguna duda, van a suponer un cambio cualitativo muy importante para las futuras misiones.
Sin salir de nuestro propio planeta, también se están llevando a cabo simulaciones de extracción y aprovechamiento de minerales asteroidales, utilizando material simulante elaborado a partir de rocas terrestres. Este material se aproxima a la composición del asteroide, a través de la preparación de mezclas mineralógicas "a la medida", que representan las distintas posibilidades composicionales y diferentes tamaños de grano.
Concretamente, hace unos años tuve la oportunidad de desarrollar materiales simulantes de este tipo para un proyecto de la empresa AVS (Added Value Solutions), en relación con una iniciativa de muestreo asteroidal de la Agencia Espacial Europea, Breadboard of a sampling tool mechanism for low gravity bodies (Placa de pruebas de un mecanismo de muestreo para cuerpos de baja gravedad). El instrumento denominado STM (Sample Tool Mechanism for low gravity bodies) tuvo resultados muy positivos siendo capaz de recuperar -utilizando material simulante-, más de 100 g de suelo (regolito) asteroidal. En este caso concreto, intentamos aproximarnos a la composición y propiedades de los asteroides condríticos de tipo CI.
Cruciales para migrar al espacio
Los asteroides son importantes por distintas razones: nos proporcionan información sobre la materia primigenia que, en forma de planetesimales, dio lugar a la formación de la Tierra y otros planetas, aportando agua y compuestos inorgánicos y orgánicos importantes para la emergencia de la vida. También nos ayudan a comprender los grandes impactos asteroidales que han acompañado la evolución geobiológica de nuestro planeta, contribuyendo a la modificación de ambientes y a la extinción de gran cantidad de especies. Y ahora, gracias al avance científico y tecnológico, sabemos que los asteroides también pueden ser cruciales, a través de la explotación de sus recursos minerales, para nuestra migración al espacio y para contribuir a la mejora de nuestro propio futuro en la Tierra, mejorando la sostenibilidad de nuestro planeta.
Como ha expresado Peter Diamandis, uno de los fundadores de la compañia de minería de asteroides Planetary Resources, “todo lo valioso que tenemos en nuestro planeta, metales, minerales, fuentes de energía, combustibles, todo por lo que guerreamos, se encuentra casi en cantidades infinitas en el Sistema Solar. Tenemos la obligación moral de llegar a ser una especie interplanetaria, algo que beneficiará al conjunto de la humanidad”.
Lo que nos espera en los asteroides
Los asteroides contienen materiales de alto valor que, de acuerdo con la compañia Planetary Resources, se clasifican en tres grandes grupos: • Agua y volátiles: principalmente hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, importantes como recursos de habitabilidad en el espacio (agua potable), combustibles, refrigerantes, agricultura y metalurgia. • Metales industriales: principalmente, hierro, cobalto y níquel, para construir y sostener plataformas de servicio en el espacio. • Elementos del grupo del platino: rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino... que sirven para construir catalizadores, LCDs, materiales avanzados, tratamientos en medicina, etc.
* Este artículo fue originalmente publicado en la edición impresa de Muy Interesante.
