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LA CARRERA HACIA LAS ESTRELLAS. EL ESTADO ACTUAL DE LA TECNOLOGÍA DE MISILES

Giancarlo Elia Valori*

Imagen de WikiImages en Pixabay

Entre las diversas tecnologías de propulsión aeroespacial, los motores de cohetes de propelente líquido fueron los primeros en ingresar a las aplicaciones de ingeniería aeroespacial debido a su alto rendimiento y confiabilidad, y buena adaptabilidad a las misiones. Siempre han tenido una posición dominante, fomentando las primeras pruebas a partir de 1926, así como el nacimiento y desarrollo de misiles balísticos (1944-1970) y cohetes portadores (1957 hasta la fecha), que abrieron la era de los vuelos espaciales tripulados y apoyaron el vigoroso desarrollo de las actividades relacionadas.

El sistema de propulsión principal, el sistema de propulsión auxiliar de los vehículos de lanzamiento (con la excepción de los pequeños vehículos de lanzamiento sólidos), los transbordadores espaciales, los aviones aeroespaciales (como el transbordador espacial), las naves espaciales, los satélites, las estaciones espaciales, las sondas del espacio profundo y otros medios, utilizan actualmente el cohete de propelente líquido.

Sobre la base de las diferentes necesidades de aplicación, los motores de cohetes de propelente líquido han desarrollado varios tipos y cientos de productos de ingeniería con diferentes niveles de empuje, propulsores y métodos de alimentación de ciclo de potencia.

Entre ellos, el rendimiento y el nivel técnico de los motores utilizados para el sistema de propulsión principal de las etapas terrestre y superior del vehículo de lanzamiento (denominado motor principal) determinan directamente la eficacia del vehículo de lanzamiento e influyen en la capacidad y el nivel de acceso, exploración, utilización y desarrollo del espacio de un país. Por lo tanto, tales sistemas se consideran la piedra angular del desarrollo aeroespacial, así como una importante garantía estratégica para la seguridad nacional y el estatus de gran potencia.

Al mismo tiempo, el motor principal es técnicamente complejo y difícil, con un largo ciclo de desarrollo y altos costos. Pertenece a la industria central estratégica nacional y es una expresión concentrada de la base industrial del país, del nivel científico y tecnológico y de la fuerza nacional general. En el mundo de hoy, solo unos pocos países como los Estados Unidos de América, la República Popular de China, Rusia, Francia y Japón pueden desarrollar de forma independiente el motor principal del cohete a escala industrial.

Los requisitos del vehículo de lanzamiento para el motor principal incluyen alto empuje, impulso específico, relación empuje-peso, confiabilidad y bajo costo. Estos indicadores hacen que el motor funcione con parámetros extremos que agotan el rendimiento límite de los materiales y logran las características operativas de liberación de alto nivel y conversión de energía en un espacio estructural pequeño.

Estos parámetros de condiciones de funcionamiento extremadamente altas y tiempos de arranque extremadamente cortos (generalmente menos de 3 segundos) no son igualados por todas las demás máquinas termodinámicas.

Debido a las características operativas anteriores, combinadas con el perfil ambiental y de misión, los motores se están volviendo cada vez más complejos, y el motor principal de cohete de propelente líquido tiene características técnicas únicas, incluidas las siguientes:

1) el mecanismo del proceso de trabajo es complejo y difícil de predecir y controlar de manera efectiva;

2) problemas como la oscilación de choque del sistema durante la transición del motor, el acoplamiento multicampo de los componentes (como la inestabilidad de la combustión, la vibración inducida por el flujo, etc.) y la vibración subsíncrona del rotor flexible, han causado fallas en el motor muchas veces en la historia de la aeronáutica espacial, y se necesita mucho tiempo y dinero para resolver problemas como la combustión inestable de alta frecuencia y la vibración subsíncrona de otros motores de hidrógeno-oxígeno.

Sin embargo, el mecanismo aún no se ha aclarado completamente y el método de simulación del proyecto aún no está maduro, lo que resulta en una gran dependencia de las pruebas y dificultades en la solución de problemas y mejoras. Para los motores de alto empuje, en particular, las cuestiones relacionadas con los efectos de escala, como la estabilidad de la combustión, el equilibrio de la fuerza axial de la turbobomba y la estabilidad del rotor, serán cada vez más importantes si se quieren alcanzar distancias siderales serias.

El entorno de carga es complejo y duro, y la resistencia estructural y los problemas de fatiga/estrés son importantes, como la carga operativa extrema, incluida la alta velocidad, la presión, el flujo de calor, la temperatura, el choque térmico durante el arranque, etc.

La alta relación empuje-peso del motor requiere una estructura ligera y el entorno de carga complejo y rígido causa problemas importantes, como un margen bajo, lo que conduce a una alta incertidumbre y peligros de modo de falla en la fuerza del motor y el ciclo de vida de fatiga / estrés.

En términos de procesamiento de componentes, algunas tecnologías de producción especiales son difíciles (como el moldeo o el mecanizado de precisión a una escala extrema, la eliminación eficiente de materiales difíciles de procesar, la preparación especial de soldaduras y recubrimientos, etc.). Además, el impacto del proceso en el rendimiento de los materiales estructurales es difícil de probar y evaluar.

En términos de montaje general e inspección, es difícil conectar con precisión los componentes, garantizar la coherencia del propio conjunto y detectar el estado del montaje (elementos redundantes, errores, tensiones, etc.).

En términos de uso y mantenimiento, hay pocas interfaces de motor y el entorno y las condiciones son limitadas, lo que dificulta la detección, el procesamiento y la evaluación de la situación y luego la reparación y el mantenimiento rápidos.

El motor principal de los cohetes de propelente líquido se originó a partir de la aplicación de misiles estratégicos y fue ampliamente desarrollado bajo el impulso de sistemas de transporte espacial basados en vehículos de lanzamiento.

La carrera armamentista entre los Estados Unidos de América y la Unión Soviética, que inició la lucha por la carrera espacial y ciertamente no fue la «voluntad del hombre por e puro conocimiento», desarrolló una serie de misiles balísticos y sus vehículos de lanzamiento derivados dieron lugar a los cohetes de alunizaje. En tal contexto, el motor principal de los cohetes de propelente líquido se desarrolló de manera integral, con un gran número de tipos y cantidades de investigación y producción, bajo rendimiento y sin énfasis en el costo.

Los propelentes eran principalmente tóxicos y almacenables, a saber, kerosene de oxígeno líquido y más tarde oxígeno líquido enriquecido e hidrógeno líquido. El método se basó principalmente en el ciclo del generador de gas y más tarde desarrolló un ciclo de combustión adicional de alto rendimiento y un ciclo de expansión.

Los motores propulsores convencionales típicos se originaron en los Estados Unidos de América (Titán), y los motores de oxígeno líquido, hidrógeno líquido y kerosene de ciclo de expansión incluyen Thor, Delta y Saturn.

Los motores propulsores convencionales típicos desarrollados por la Unión Soviética incluían el Cosmos; los de combustión suplementaria enriquecidos con oxígeno incluían el Protón y los de kerosene de oxígeno líquido incluían el Soyuz. Francia desarrolló el motor Viking. China creó el motor YF-20/24 para apoyar el desarrollo de la serie CZ-2/3/4 de vehículos de lanzamiento convencionales. De 1972 a 1993 se desarrollaron motores de alto rendimiento para la industria aeroespacial civil.

El cohete portador se desarrolló independientemente de la influencia de los misiles balísticos. Las características típicas son el hecho de hacer que el kerosene de oxígeno líquido y el hidrógeno líquido de oxígeno líquido no sean tóxicos; y el hecho de mostrar un alto rendimiento en relación con el ciclo adicional de combustión y expansión para producir un alto empuje de referencia. Ejemplos de aeronaves espaciales civiles son el Motor Principal del Transbordador Espacial estadounidense (SSME); la antigua Energia soviética y Zenit; los europeos Ariane y Vulcain; el japonés LE-5 y el Rich Afterburn, y el chino YF-75.

El cohete portador se desarrolló independientemente de la influencia de los misiles balísticos. De 1994 a 2009 se desarrollaron motores guiados por cohetes con alta confiabilidad, bajo costo y perfilado.

El mercado internacional de motores de lanzamiento está en auge, pero la rentabilidad y la seguridad del Transbordador Espacial no han cumplido con las expectativas: alta confiabilidad, bajo costo y cohetes modulares únicos se han convertido en el foco del desarrollo.

El desarrollo de motores basados en la alta fiabilidad, el bajo coste y la modularización del sistema de propulsión se ha convertido en un factor importante. El desarrollo y la mejora del motor en varios países se llevan a cabo en base a este principio. (1. Continuará)

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción. 

©2023-saeeg®

 

PERO, ¿CÓMO LLEGAR A LOS ASTEROIDES? ENTRE LA TECNOLOGÍA Y EL DERECHO INTERNACIONAL. PROYECTOS Y LÍMITES.

Giancarlo Elia Valori*

El Sputnik 1 lanzado el 4 de octubre de 1957 por la Unión Soviética, fue el primer satélite artificial de la historia.

La investigación espacial es quizás el área más cara de la actividad humana. En la época del Gruppa Izičenija Reaktivnogo Dviženija soviético (GRID, Grupo de Estudio sobre Propulsión a Chorro), fundado en 1931, fue posible experimentar y desarrollar cohetes casi por puro entusiasmo, aunque la creación de tecnología de vuelos espaciales requirió la participación de recursos gigantescos a nivel estatal, hasta que los soviéticos con el Sputnik 1 fueron los primeros en enviar un satélite artificial en órbita alrededor de la Tierra (4 de octubre de 1957).

Las empresas privadas, por otro lado, aparecieron solo cuando las actividades espaciales comenzaron a generar ganancias. Pero estas empresas, también, existen gracias a un poderoso apoyo estatal, que comienza con el reconocimiento de las tecnologías creadas por las empresas y termina con los pedidos estatales para las actividades en curso. Incluso el multimillonario estadounidense Elon Musk no podría llevar a cabo proyectos costosos a sus propios recursos: todos se llevan a cabo con fondos parciales, aunque altos, y pedidos de la NASA, es decir, a expensas de los contribuyentes estadounidenses.

También se podría concluir que las empresas privadas en la industria espacial son una versión ligeramente velada de la transferencia de lucrativas industrias estatales a manos privadas. Esto también se aplica a las empresas privadas que han anunciado sus planes para explorar los recursos espaciales. Detrás de todas estas empresas hay poderosas estructuras de los estados afectados, ya que es ventajoso para los gobiernos que las empresas privadas se ocupen de operaciones problemáticas en el espacio, ya que el Estado no quiere “interferir” en sus asuntos privados y no se responsabiliza de las acciones de las empresas antes mencionadas, aunque todo lo que hacen estas empresas es iniciado y heterodirigido por organismos estatales.

El deseo de las potencias espaciales de justificar enormes inversiones financieras en investigación, sin las cuales es imposible iniciar la exploración industrial de los recursos espaciales (léase Luna, asteroides, meteoritos, etc.), radica en la extracción misma de estos recursos. Dado que teóricamente hay garantías de retorno de la inversión a través de la venta de los recursos extraídos, es bastante comprensible que los problemas procedan de esta manera. Desde la adopción del “Tratado sobre los principios que deben regir las actividades de los Estados con respecto a la exploración y utilización del espacio ultraterrestre, incluso la Luna y otros cuerpos celestes” (Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre), que entró en vigor el 10 de octubre de 1967, diez años después de la empresa soviética, no se han alcanzado acuerdos sobre la formación de una “ley espacial” internacional que proteja el espacio del saqueo futuro y probable. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre recolectar muestras de rocas lunares por astronautas y la captura de un asteroide entero en un contenedor como parte de la misión de redirección de asteroides?

Como sugiere el título antes mencionado, nadie ha comenzado aún la exploración del espacio con fines industriales, pero hoy ya ha comenzado un flujo de estímulos que podrían causar serios conflictos en el futuro. La ausencia de bases legislativas que determinen el procedimiento para la exploración espacial y la responsabilidad por su violación permiten una interpretación muy libre del principio que proclama el espacio “propiedad de toda la humanidad”, sin ningún tipo de discriminación, sobre la base de la igualdad de todos los países y pueblos.

Y, de hecho, el gobierno de los Estados Unidos de América pasó por alto este principio y aprobó la Cámara de Representantes 2262, la Ley de Competitividad de Lanzamientos Espaciales Comerciales de los Estados Unidos, aprobada el 25 de noviembre de 2015, que otorga a los ciudadanos estadounidenses el derecho a poseer los recursos que han extraído fuera de los límites del planeta Tierra. Una ley similar, basada en la legislación nacional, fue adoptada por el gobierno de Luxemburgo en 2017. Estas “leyes” son, en esencia, contradicciones que colocan a Washington y a la ciudad de Luxemburgo en oposición con respecto a un cuerpo celeste X, que las dos partes quieren explotar.

La ausencia de bases legislativas que determinen el procedimiento para la exploración espacial y la responsabilidad por su violación permite una interpretación muy libre del principio que proclama al espacio “propiedad de toda la humanidad”.

Está bastante claro que la falta de reglas de legislación espacial internacional ralentiza seriamente la actividad en la exploración de recursos espaciales, ya que la iniciativa legislativa de los países, sin un organismo colocado por encima de las partes, crearía un estado de anarquía caótica. Pero volvamos al tema práctico.

Nos parece que el desarrollo de los recursos minerales de la Luna y de asteroides, meteoritos, cometas, etc., se hace cada vez más presente en los medios de comunicación y en los responsables de la toma de decisiones de alto nivel.

El principal mineral que compone la corteza de la Luna es el basalto. Se compone mitad de óxidos de silicio y mitad de óxidos metálicos (hierro, titanio, magnesio, aluminio, etc.). En presencia de enormes recursos energéticos en forma de un flujo constante de energía solar, la extracción de metales del suelo lunar y la producción de oxígeno en el camino estarán económicamente justificadas. Los metales (como materiales estructurales) y el oxígeno (gas necesario para la respiración de los astronautas y agente oxidante para el combustible de cohetes) harán que su extracción en la Luna sea rentable en un futuro muy cercano. Esta “rentabilidad” teórica significa que la extracción de recursos minerales en la Luna para las necesidades de la industria de la Tierra también compensaría el transporte de la Luna a la Tierra.

Otro de los recursos más importantes que también debe ser el objetivo de la exploración espacial es el agua. El agua, una de las bases alimenticias más baratas de la Tierra, se convierte en oro, debido a su necesidad en el espacio y, en consecuencia, debido a los esfuerzos que la ciencia actual está llevando a cabo en su descubrimiento fuera de la Tierra.

Los astrónomos dicen que podría haber grandes depósitos de hielo de agua en la Luna en lugares donde los rayos del Sol no llegan. Tales lugares se pueden encontrar en los valles intermontanos en las regiones circumpolares. Sin embargo, la minería de hielo, donde es imposible usar paneles solares, es decir, en el lado oscuro, puede ser una tarea muy difícil. Es casi seguro que el agua será más fácil de extraer de los cometas, donde representa hasta el 80% de la masa. Y se están estudiando métodos para transportar los núcleos de los cometas utilizando energía solar y la sustancia del propio cometa para hacer que un motor a reacción funcione y se aplique a la extracción de hielo de agua en el espacio.

Al examinar las áreas montañosas características de la Luna, es posible seleccionar sitios no accidentados, es decir, más o menos planos, de alunizaje; Y esto gracias al estudio de fotografías detalladas de la superficie lunar. Sin embargo, es posible llevar cualquier módulo de aterrizaje a estos puntos solo con un buen sistema de coordenadas. Hoy en día el sistema de coordenadas lunares tiene una precisión muy baja. El error al determinar la ubicación a partir de ellos es de cientos de metros y el tamaño del área donde puede hacer un aterrizaje lunar es una elipse con un tamaño de 15×30 kilómetros. ¡Imagínese cómo transportar a tal área las partes de la futura estación habitada, que deberán encontrarse y entregarse en un solo lugar, y solo entonces proceder con el montaje de la estación! Por lo tanto, el problema de crear un sistema de coordenadas lunares fácil y de alta precisión es actualmente muy problemático.

La tecnología de misiles es hasta ahora la única forma de lanzar naves espaciales y satélites al espacio e intentar la explotación industrial fuera de nuestro planeta. No importa cuán costosa sea esta técnica, los estados están tomando medidas en esta dirección, ya que simplemente no hay otras formas de obtener un mayor conocimiento del espacio y, en consecuencia, de su explotación con miras a las materias primas.

Pero cuando se trata de la extracción industrial de recursos espaciales y la “colonización” —o mejor dicho: la ocupación temporal de cuerpos celestes hasta el final de los recursos contenidos allí— la situación cambiará. Si la extracción de recursos y su entrega a la Tierra no es rentable debido al alto costo de la tecnología de misiles, nadie se encargará de ello. Sin la creación de medios económicos para lanzar cargas útiles al espacio, la humanidad está condenada a permanecer en la Tierra y perecer en ella con el tiempo y el fin de los recursos aquí presentes.

Hasta ahora no hay tecnologías bien desarrolladas en el mundo en las que sea posible crear un sistema de transporte hacia/desde el espacio en un futuro próximo. Lo más probable es que se tengan que utilizar motores a reacción convencionales, aunque el objetivo es tratar de obtener la energía para el desplazamiento, el combustible y el oxidante directamente en el espacio. En este sentido, podría ser una idea útil utilizar la sustancia de cometas o asteroides para crear el empuje, el mismo que se ha propuesto, en cambio, para contrarrestar cualquier objeto espacial peligroso dirigido en colisión con nuestro planeta.

El inicio de largos vuelos a asteroides, grupos de meteoritos y cometas, hasta ahora permanecen ‘sine die‘, es decir, fuera del alcance de la astronáutica tripulada. El nivel de radiación cósmica fuera del campo magnético de la Tierra es tan alto que los astronautas recibirían una dosis letal de exposición mucho antes de alcanzar sus objetivos de vuelo. Es posible crear una protección confiable contra la radiación, pero la masa de la cubierta protectora debe exceder la masa de la nave en sí por decenas de veces, y la ciencia aún no puede imaginar cómo hacer una protección efectiva y fácil contra dicha radiación.

Como resultado, la participación de los astronautas en la extracción de recursos espaciales en asteroides, cometas y planetas es actualmente poco realista. Al mismo tiempo, ni siquiera es posible automatizar completamente el complejo trabajo sobre la extracción de materias primas minerales en el espacio profundo a corto plazo, y cuando hablamos de “período corto” en la historia de la exploración espacial nos referimos a décadas.

En las entrañas de la Luna, protegidas por una gruesa capa de suelo lunar, la radiación cósmica no representará ningún peligro. Por lo tanto, la minería de minerales en los yacimientos lunares podría ser mucho más prometedora que en asteroides distantes, al menos por ahora.

En resumen, los planes a largo plazo para la exploración del espacio ultralunar, y el uso de sus recursos, no pueden ser específicos por un período superior a treinta años. Por ahora, la máxima prioridad es la Luna. Y otros países están centrando sus principales esfuerzos en prepararse para el desarrollo de los recursos lunares y en la búsqueda selectiva de asteroides individuales relativamente cercanos.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción.

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LAS POSIBILIDADES DE RECUPERAR ASTEROIDES A SUS FUNCIONES ANCESTRALES Y PROTEGERSE DE SUS PELIGROS

Giancarlo Elia Valori*

La Tierra, otros planetas y otras grandes presencias astrales a lo largo de miles de millones de años han sido golpeados por asteroides, que aquí y allá han originado minas de oro, hierro, diamantes, carbón, tierras raras que en nuestro planeta han sido y son extraídas a un ritmo frenético y se están agotando.

Por ejemplo, el cráter de Chicxulub con un diámetro de 180 km en la península de Yucatán (México) —obtenido del impacto del conocido asteroide, que según las teorías de los físicos hispanoamericanos Luis y Walter Álvarez llevó a la desaparición de los dinosaurios— formó un gran depósito de cobre, diamantes, circones, etc.

El desarrollo de los seres humanos está destinado a salir de la cuna de la Tierra, y la continua expansión de la civilización implica el consumo de enormes recursos. Después de la Luna, los asteroides se han convertido en el principal objeto de desarrollo y uso de recursos espaciales humanos, que necesariamente deberían ser las energías “estratégicas” de los futuros seres humanos. Según el tipo de espectro de emisión, los científicos dividen los asteroides en los siguientes tipos: C, M y S.

Los asteroides de tipo C (carbonosos) son la variedad más común, formando aproximadamente el 75% de los asteroides conocidos. Se distinguen por un bajo albedo (porcentaje de luz reflejada por un cuerpo celeste a luz incidente), ya que su composición incluye una gran cantidad de carbono, así como rocas y minerales. Su densidad media es de aproximadamente 1,7 g/cm cúbico. Se encuentran con mayor frecuencia en el borde exterior del cinturón de asteroides, a 3,5 unidades astronómicas del Sol, donde el 80% de los asteroides son de este tipo, mientras que solo el 40% de los asteroides a 2 UA del Sol son de tipo C (una UA es igual a la distancia entre el Sol y la Tierra). La proporción de tipos C puede ser en realidad mayor que esto, porque los tipos C son mucho más oscuros (y por lo tanto menos detectables) que la mayoría de los otros tipos de asteroides, excepto por otros tipos que se encuentran principalmente en el extremo exterior del cinturón de asteroides.

Los asteroides de tipo M son una clase espectral de asteroides que parecen contener concentraciones más altas de fases metálicas (por ejemplo, hierro-níquel) que otras clases de asteroides, y se cree ampliamente que son la fuente de meteoritos de hierro.

Los asteroides de tipo S son asteroides con un tipo espectral que es indicativo de una composición mineralógica silícea (es decir, pedregosa), de ahí el nombre. Tienen una densidad relativamente alta. Alrededor del 17% de los asteroides son de este tipo, por lo que es el segundo más común después del tipo C. Por ejemplo, el asteroide N. 16 Psyche, descubierto el 17 de marzo de 1852 por Annibale de Gasparis desde el Observatorio Astronómico de Capodimonte en Nápoles, tiene un diámetro de unos 250 kilómetros. Algunos científicos estiman que contiene quinientos millones de toneladas de hierro, 5 billones de toneladas de níquel y cientos de millones de toneladas de otros metales raros, incluido el oro.

Si los humanos arrastraran este asteroide cerca de la Luna para operaciones mineras y trajeran metales útiles a la Tierra, el valor de sus recursos sería muy considerable e incluso podría usarse como materia prima para la construcción in situ de vehículos de exploración tripulados. Jugaría un papel importante y proporcionaría un trampolín importante para que los humanos hagan viajes al espacio profundo, por lo que se ha convertido en el objetivo principal del desarrollo y uso de los recursos espaciales humanos.

Hay planes para llegar a 16 Psyche. La misión fue aprobada por la NASA el 4 de enero de 2017 y originalmente estaba programada para su lanzamiento en octubre de 2023, con una maniobra de asistencia gravitacional terrestre en 2024, un sobrevuelo de Marte en 2025 y la llegada al asteroide en 2030. En mayo de 2017, la fecha de lanzamiento se adelantó para apuntar a una trayectoria más eficiente, con lanzamiento en 2022, con apoyo gravitacional en Marte en 2023 y llegada en 2026. El 28 de febrero de 2020, la NASA otorgó a SpaceX un contrato de $ 117 millones para lanzar la nave espacial Psyche y dos misiones secundarias pequeñas en un cohete Falcon Heavy. A partir de octubre de 2022, se decidió que la misión debería lanzarse no antes de octubre de 2023, llegando al asteroide en agosto de 2029. La distancia de 16 Psyche de la Tierra es igual a km. 376,217,445, o 2.514858 unidades astronómicas.

Los asteroides básicamente tienen una gravedad débil y no tienen ambiente atmosférico. Con el desarrollo continuo de la tecnología, es posible realizar múltiples detecciones a bajo costo e incluso traer muestras al retorno. Estas actividades de exploración también desempeñarán un papel muy importante en la tecnología humana de exploración del espacio profundo, incluida la propulsión eléctrica, el control preciso de la órbita, la navegación autónoma y la comunicación en el espacio profundo.

Todo esto no es más que una alternativa a los últimos recursos que quedan en el planeta Tierra, ya que es más deseable una lucha por el espacio exterior que guerras por parte de los más poderosos para asaltar las últimas riquezas en los territorios de los más débiles.

Así que el desarrollo de diseños para minas espaciales ya no es solo un capítulo de ciencia ficción escrito por Julio Verne o autores contemporáneos, pues la tecnología espacial que permite a los humanos aterrizar en asteroides y recuperar materias primas ha quedado demostrada en términos de posibilidades, especialmente con la ayuda de inteligencia artificial y tripulaciones de robots humanoides o simplemente excavadoras y/o prensiles.

Ya en enero de 2016 la web de la revista «Wired» publicó el artículo Space Mining May Trigger Star Wars, en el que algunos expertos predijeron que la minería espacial podría ser una de las industrias más rentables y beneficiosas para la humanidad en la próxima mitad del siglo XXI. Entonces, ¿qué tesoros existen en los asteroides y qué países y compañías están actualmente ansiosos por intentar extraerlos?

Hoy en día, algunos productos metálicos en la Tierra son escasos o están sobreexplotados, y muchas empresas no pueden evitar mirar profundamente en el espacio para encontrar más recursos.

Según el sondeo de la NASA, en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Júpiter y Marte, millones de rocas de diferentes tamaños (desde mil kilómetros hasta unos pocos metros de diámetro) forman un anillo alrededor del Sol: es un remanente distante de la formación del sistema solar. Los científicos han descubierto que aunque algunos asteroides son de tamaño pequeño, contienen, como hemos visto, ricos recursos de metales, como hierro y platino de alta pureza, etc. Están a unos 40 millones de kilómetros de la Tierra. Muchas de las rocas abandonaron el cinturón planetario debido a colisiones, y muchas de ellas volaron cerca de nuestro planeta.

Dado que casi no hay gravedad en el asteroide, puedes usar máquinas muy potentes para que su peso no afecte negativamente: también es una gran ventaja ya que podrías transportar materiales enormes sin esfuerzos excesivos de desprendimiento del cuerpo celeste. Aunque estos proyectos requieren miles de millones de dólares en inversión, siguen siendo mucho más baratos que la minería en la Luna o Marte.

Según informes de prensa, las empresas estadounidenses Deep Space Industries y Planetary Resources han estado diseñando sistemas de naves espaciales durante al menos siete años para investigar y encontrar posibles objetivos de desarrollo. Planetary Resources está examinando una serie de satélites de observación en el espacio para encontrar los asteroides más adecuados para su explotación. Al aterrizar en ellos, debe montar las estructuras necesarias y luego comenzar a partir de ahí el desarrollo mineral.

En términos de elegir la solución técnica, la maquinaria y el equipo pueden ser alimentados por energía solar, lo que reduciría en gran medida el combustible necesario para transportar maquinaria desde la Tierra a los asteroides. Podría limitar el número de personas a bordo, por lo que todos los trabajadores, incluidos los robots, deben ser lo suficientemente ligeros; Durante el proceso de extracción, cada nave espacial y equipo debe fijarse de forma segura en el asteroide para evitar que se alejen y se pierdan en el espacio debido a la ingravidez, que es una desventaja en este caso.

Según informes de medios extranjeros, investigadores de la Universidad de Bielefeld en Alemania han creado un robot con una estructura del tipo insecto palo capaz de escalar terrenos escabtosos y cruzar los rocosos. Puede buscar y transportar automáticamente mercancías en terrenos difíciles, lo que también se aplicaría a la exploración de planetas y no solo de asteroides. Los países interesados en la participación de asteroides para su explotación de materias primas son: Estados Unidos de América, República Popular China, Rusia, Alemania, Luxemburgo, Emiratos Árabes Unidos y Japón, así como la Agencia Espacial Europea.

La NASA ha formulado un plan de desarrollo espacial para los próximos veinticinco años y lanzará una serie de misiones de exploración en asteroides, como capturarlos y arrastrarlos a una órbita en el sistema Tierra-Luna no solo para la minería sino también para cambiar trayectorias peligrosas.

Pars lograrlo, en octubre de 2022 se analizaron los datos obtenidos en las dos semanas previas por el equipo de investigación de la misión de la nave espacial Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA que mostró que el impacto cinético de la nave espacial con su asteroide objetivo, Dimorphos, alteró con éxito la órbita del asteroide. Esta es la primera vez que la humanidad ha cambiado deliberadamente el movimiento de un objeto celeste y la primera demostración a gran escala de la tecnología de desviación de asteroides.

“Todos tenemos la responsabilidad de proteger nuestro planeta. Después de todo, es el único que tenemos”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. “Esta misión muestra que la NASA está tratando de estar lista para lo que sea que el universo nos arroje. Este es un momento decisivo para la defensa planetaria y para toda la humanidad, demostrando el compromiso del excepcional equipo de la NASA y los socios de todo el mundo”.

Para este análisis, los astrónomos continuarán estudiando imágenes de Dimorphos desde el enfoque terminal de DART y el Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids (LICIACube): este último es una misión de la Agencia Espacial Italiana (ASI), y es parte de la misión DART de la NASA. El equipo de DART continúa trabajando en esta rica base de datos para comprender completamente esta primera prueba de defensa planetaria de una desviación de asteroides.

 

* Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones académicas y órdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y economía en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pekín, la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el «International World Group», es también presidente honorario de Huawei Italia, asesor económico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legión de Honor de la República Francesa, con esta motivación: “Un hombre que puede ver a través de las fronteras para entender el mundo” y en 2002 recibió el título de “Honorable” de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.

 

Traducido al español por el Equipo de la SAEEG con expresa autorización del autor. Prohibida su reproducción.

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