Sostenibilidad en el espacio: ‘Orediggers’ del plan futuro para minar bien

Golden, Colo.

Angel Abbud-Madrid abrazó la manía espacial de los años 60, se la bebió con Tang. A los 8 años, vio el moonwalk estadounidense desde su sala de estar en México, aliviado de que los extraterrestres no intervinieran.

A través de unas gafas con montura de cuerno, el Dr. Abbud-Madrid sigue mirando hacia arriba. También lo son sus estudiantes en la Escuela de Minas de Colorado, incluido un aspirante a lanzador de asteroides, mitigadores de polvo lunar y un empresario con un contrato con la NASA ya en la mano. Todos quieren carreras en el sustento de la vida en la extensión de obsidiana.

“Es un momento único en la historia para hacerlo bien”, dice el Dr. Abbud-Madrid, director del Centro de Recursos Espaciales.

Por qué escribimos esto

Una universidad de Colorado ayuda a ensayar una realidad en la próxima frontera: la minería espacial y las cuestiones críticas de ética y sostenibilidad que plantea.

Vivir de la tierra en el espacio requiere soñadores en la Tierra. Basándose en lecciones terrestres que no se atreve a repetir (civilizaciones saqueadas, ruina ambiental), esta universidad pública de investigación de Colorado está ensayando para una realidad en la próxima frontera. A diferencia de los colonos de antaño que estamparon este estado con sartenes y picos de oro, los estudiantes de Mines usan una previsión lejana: cómo deberían los humanos aprovechan los recursos en el espacio?

«Si vamos a ser una sociedad espacial en el futuro, es necesario trabajar en ello», dice Jerry Sanders de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA.

Hacer esto bien, dice el Dr. Abbud-Madrid y los estudiantes de Mines, implica calcular una variedad de preocupaciones, desde logísticas hasta éticas, antes de una fiebre del oro galáctica.

«Orediggers» de la era espacial

Envuelta en las estribaciones de las Montañas Rocosas, la ciudad de Golden fue fundada en 1859 y lleva el nombre de un minero del mismo apellido. Una década después de que comenzara la fiebre del oro en California, Colorado trajo más colonos que se apresuraron hacia el oeste, acelerando el desplazamiento de los indígenas.

Establecida en la década de 1870, Mines es conocida por sus títulos de ingeniería y otros títulos STEM. La NASA informa que ha proporcionado $ 32 millones en subvenciones y acuerdos de cooperación durante las últimas dos décadas a la escuela, cuyos 7.100 estudiantes son apodados «orediggers».

Varias universidades de EE. UU. Ofrecen estudios relacionados con el espacio (la cercana Universidad de Colorado Boulder es conocida por iniciar las carreras de varios astronautas). Sin embargo, se cree que Mines, dicen los expertos entrevistados al respecto, es el primero en ofrecer títulos avanzados en el campo multidisciplinario de los recursos espaciales.

Sostenibilidad en el espacio: 'Orediggers' del plan futuro para minar bien

Barbara Colombo / Especial para The Christian Science Monitor

La Escuela de Minas de Colorado ofrece títulos avanzados en el campo multidisciplinario de los recursos espaciales. Angel Abbud-Madrid (extremo derecho), director del Centro de Recursos Espaciales de la escuela, se encuentra fuera de un laboratorio en agosto con los estudiantes (desde la izquierda) Curtis Purrington, Ben Thrift y Tim Broslav.

Dada la reputación de la institución para la investigación de operaciones y minería, su “enfoque en los recursos espaciales es algo lógico”, dice Scott Pace, director del Instituto de Política Espacial de la Universidad George Washington. Si bien el campo aún es pequeño, «lo son, en este momento».

Los cursos comenzaron en 2017 con un programa en línea al año siguiente. La mayoría de los 128 estudiantes graduados, de los cinco continentes, estudian virtualmente. Un nuevo menor de minería espacial para estudiantes universitarios comenzó este otoño.

Tim Broslav es uno de los pioneros posmodernos de Golden. El Ph.D. El estudiante es parte de un equipo que está descubriendo cómo, en términos simples, sacar agua de los asteroides, esas antiguas rocas espaciales que normalmente orbitan alrededor del sol.

En el laboratorio de la universidad, una bombilla (que sustituye a la luz solar) ilumina una cámara que contiene un trozo de un pie de largo de un asteroide casero parecido a una roca. Idealmente, el calor de la luz concentrada tensiona la superficie del asteroide hasta el punto de romperse, produciendo agua u otros gases. Estos «volátiles» podrían eventualmente convertirse en combustible para cohetes o agua potable.

Un proyecto complejo, sí. Pero en el fondo está la búsqueda de la sostenibilidad: es costoso arrastrar alimentos básicos como el agua y el combustible más allá de la atmósfera de la Tierra; entonces, ¿por qué no llevarlos al espacio?

“El espacio nos va a impulsar a ser aún más ingeniosos”, dice un optimista Dr. Abbud-Madrid en un recorrido en agosto por las instalaciones de la escuela.

Los recursos espaciales pueden ser materiales o intangibles. Piense en metales, minerales, hielo. Pero también energía solar, vacío, distancia. La recolección, extracción y uso de recursos en el espacio es un concepto llamado utilización de recursos in situ, o ISRU.

«Lo que queremos hacer es exactamente lo que hemos hecho en la Tierra durante siglos», dice. “También hemos tenido cientos de años para aprender qué no hacer. Quiero decir, aquí, dañamos a civilizaciones enteras con solo ir tras los recursos «.

De la deforestación desenfrenada a ríos que corren naranja con la escorrentía tóxica de las minas, es probable que la historia pese en las conciencias de los defensores de ISRU. Dado que muchos de sus objetivos siguen siendo teóricos, tienen tiempo para solucionar posibles daños.

Durante las actividades mineras hace más de un siglo, «no se reconocía que la gente viviría en esos lugares 100 años después», dice Jeff Graves, director del Programa de Recuperación de Minas Inactivas en la División de Recuperación, Minería y Seguridad de Colorado y un graduado de Minas.

Sostenibilidad en el espacio: 'Orediggers' del plan futuro para minar bien

Barbara Colombo / Especial para The Christian Science Monitor

Afuera de un laboratorio de la Escuela de Minas de Colorado, Angel Abbud-Madrid, director del Centro de Recursos Espaciales, palmas el material volcánico utilizado para replicar la superficie lunar.

Nunca ha visto «Star Trek»

El Dr. Abbud-Madrid se inclina hacia la acera fuera del laboratorio y recoge una palmada de luna. El polvo «lunar» blanco como la tiza es en realidad un sustituto de Groenlandia. Es parte de las líneas de un banco de pruebas lunar cercano, imitando el terreno abrasivo de la luna.

Las ruedas de un prototipo de rover han atravesado ese suelo simulado, práctica para debutar en la luna en 2022. La plataforma de prospección autónoma móvil (MAPP) lunar rover – un pequeño buscador robótico – pertenece a la startup Golden Lunar Outpost, cuyo director ejecutivo Justin Cyrus está buscando un doctorado en recursos espaciales. en Minas.

Su compañía, una de las cuatro a las que la NASA pidió recolectar materiales lunares en su nombre en la luna en un futuro cercano, obtuvo un puntaje de Cheque de 10 centavos de la agencia espacial este verano, una décima parte de su contrato de $ 1. La colaboración marcará la primera transferencia de propiedad de los recursos espaciales de empresas privadas al gobierno de los EE. UU., Un precedente importante mientras maduran los marcos regulatorios.

Aprovechar los recursos espaciales, desde la extracción de oxígeno marciano hasta el reciclaje de basura espacial para la construcción, es fundamental para «mejorar y sostener» la exploración humana en la luna, dice Sanders, líder de capacidad del sistema para ISRU en la NASA. El programa Artemis de la agencia tiene como objetivo llevar a la primera mujer, así como a la primera persona de color, al satélite perlado, y aprender allí lecciones que se puedan aplicar a Marte.

La NASA también busca apoyar la economía espacial mientras enriquece la innovación en la Tierra, agrega. Por ejemplo, ¿cómo podría la extracción de recursos en el espacio promover la seguridad y la eficiencia de la minería en la Tierra?

El Dr. Abbud-Madrid, formado como ingeniero mecánico y eléctrico, trabajó en una mina de oro y plata después de la universidad. En los EE. UU. Para su carrera de posgrado, comenzó a estudiar cómo funciona la combustión en microgravedad. Eso lo llevó a investigar en Mines, donde ayudó a desarrollar extintores de incendios que funcionan en la Estación Espacial Internacional en órbita terrestre baja. NASA honrado él en 2004 por sus contribuciones a los vuelos espaciales.

A pesar de sus búsquedas fuera de este mundo, el Dr. Abbud-Madrid dice que prefiere leer la investigación actual atada a la realidad, de lo contrario, libros de historia. Ha estado leyendo sobre una reina española que dio luz verde a una exploración en 1492 y masticando el legado actual de Cristóbal Colón como villano.

El profesor dice que normalmente no le atrae la ciencia ficción, que sus tramas están «demasiado lejos». Con la voz baja en una sala de conferencias vacía en agosto, comparte un secreto: «Nunca he visto un episodio de ‘Star Trek'».

Ética primero, lanzamiento después

Cuando Ben Thrift mete las manos enguantadas en una caja llena de nitrógeno líquido, un vapor helado se eleva para hacerle cosquillas en la barba. En el laboratorio, está congelando una muestra de simulante de regolito helado: «tierra de luna falsa con hielo», traduce más tarde.

Su investigación de posgrado está ayudando a desarrollar un instrumento de sondeo destinado a la luna, que forma parte de los Servicios comerciales de carga útil lunar de la NASA que respalda el programa Artemis. El penetrómetro, una versión espacial de una herramienta de ingeniería terrestre, está programada para una misión sin tripulación en 2023 al polo sur lunar, una región con hoyuelos de cráteres helados.

¿Existen efectos secundarios negativos al excavar en el espacio? Al menos no hay vida lunar, todavía descubierta, que moleste, dice Curtis Purrington, otro Ph.D. estudiante cercano. Aún así, está pensando en cómo evitar que sus actividades contaminen áreas a kilómetros de distancia. Eso podría interferir con la investigación de otros.

«Estamos tratando de abordar las cuestiones éticas incluso antes de que nos presentemos», dice Purrington. «Con suerte, antes de comenzar, ya tenemos leyes ambientales sólidas y realmente buenas».

El exjefe de tripulación del F-16 ha soñado con la minería espacial durante más de una década. «Y luego, cuando hablas con otras personas, dicen, ‘Está bien, nerd'».

Cuando comenzó a estudiar en Mines en 2018, dice: “De repente fue como, Dios mío. Encontré a mi gente «.

Cuando se le preguntó si se ve a sí mismo trabajando en el espacio, Purrington dice que preferiría que los robots fueran primero, como se esperaba. Después de todo, «los humanos son muy exigentes».

La estudiante de segundo año de ingeniería física Parmida Mahdavi tiene una visión diferente, ligada a uno de sus mayores objetivos profesionales: solucionar la contaminación del espacio.

Sostenibilidad en el espacio: 'Orediggers' del plan futuro para minar bien

Barbara Colombo / Especial para The Christian Science Monitor

La estudiante de segundo año Parmida Mahdavi dice que se ha sentido atraída por el espacio exterior desde que leyó libros sobre planetas cuando era niña en Irán. Está especialmente interesada en resolver el problema de la contaminación espacial.

«Quiero poder mitigar eso desde la Tierra», dice la Sra. Mahdavi, que está especialmente preocupada por los escombros de las combustiones o colisiones entre cuerpos celestes y máquinas creadas por humanos. Ella hizo una pasantía con un equipo de Mines en un Desafío de la NASA centrado en la mitigación del polvo lunar. Mines, uno de los siete equipos finalistas, fue galardonado con la “mejor colaboración e ingeniería de sistemas” en noviembre. (La Universidad Estatal de Washington obtuvo la máximo honor.)

“Una vez que pueda ayudar a mi propio planeta tanto como pueda, tal vez pueda viajar a otro lugar”, dice. «Pero tienes que arreglar tu propia casa antes de mudarte».

Ya no es solo un sueño

La sala de conferencias está llena para la primera clase de otoño de «Introducción a la exploración y los recursos espaciales». El comandante, Dr. Abbud-Madrid, provoca la autorreflexión de su tripulación.

Soñadores, pensadores y emprendedores han ayudado a promover la innovación espacial, dice, caminando al frente. «Eso no significa necesariamente que pertenezcas a una sola categoría».

Sentado después de clase con una gorra de béisbol al revés, Haydn Sandstrom está entusiasmado. Los videojuegos de ciencia ficción y “2001: A Space Odyssey” inspiraron los intereses sobrenaturales del estudiante de ingeniería minera. Esta noche, la posibilidad de un concierto espacial ha saltado años luz más cerca de la realidad.

“Ya no es solo un sueño”, dice el joven interesado en el menor de minería espacial.

Aunque valora la enseñanza, el Dr. Abbud-Madrid admite que apostar en un nuevo campo lo mantiene despierto algunas noches. Duda que viaje más allá de la Tierra durante su vida, pero sus ideas ya lo han hecho. Esos extintores de incendios que ayudó a diseñar todavía están a bordo de la Estación Espacial Internacional.

«Está protegiendo la vida de los astronautas, y es una sensación increíble», dice fuera del laboratorio. Mientras su brazo se extiende hacia el cielo, mira más allá de su mano. Lentamente, traza una órbita imaginaria a unas 250 millas por encima.