Ciencia | Japón lanzará al espacio el primer satélite de madera del mundo: tendrá el tamaño de una taza

En un hito para la industria aeroespacial, Japón anunció los planes para lanzar el primer satélite de madera del mundo, apodado LignoSat, en un esfuerzo por combatir el creciente problema de la contaminación espacial. Este proyecto pionero, fruto de la colaboración entre la Universidad de Kyoto y Sumitomo Forestry, busca revolucionar la forma en que entendemos la sostenibilidad en el ámbito espacial. La iniciativa destaca por su innovación material y también por su compromiso con el medio ambiente.

El satélite de madera, con dimensiones comparables a las de una taza de café, simboliza un cambio radical en el diseño y construcción de tecnología espacial. Su desarrollo le permitirá resistir las extremas condiciones del espacio. Este satélite promete desintegrarse completamente al reingresar a la atmósfera terrestre, lo que reducirá el riesgo de escombros espaciales que persisten como una amenaza tanto para las misiones espaciales futuras como para la Tierra misma.

El primer satélite de madera será lanzado al espacio

El proyecto es el resultado de una colaboración entre Sumitomo Forestry, una empresa japonesa especializada en la gestión forestal y la producción de madera, y la Universidad de Kyoto, con el apoyo de la NASA y JAXA. Este equipo multidisciplinario aportó su expertise en materiales, ingeniería aeroespacial y sostenibilidad para hacer realidad el concepto de un satélite de madera, lo que demuestra el potencial del elemento como material viable para la tecnología espacial.

El satélite de madera cuenta con dimensiones comparables a las de una taza de café. Foto: SpaceFabrics/X.

La creación de LignoSat implicó un exhaustivo proceso de investigación y desarrollo para identificar el tipo de madera más adecuado capaz de resistir las duras condiciones del espacio. Se seleccionó la madera de magnolia por sus características únicas, tras lo cual se sometió a rigurosas pruebas en la Estación Espacial Internacional (ISS). Estas pruebas confirmaron que la madera no sufre deformaciones, grietas ni daños superficiales después de la exposición al vacío espacial, cambios de temperatura y radiación. Además, se realizaron experimentos para asegurar que la madera se quemaría de manera controlada al reingresar a la atmósfera, eliminando así el riesgo de generar escombros espaciales adicionales.

La NASA y la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA) han unido fuerzas para esta misión, que planea realizar el lanzamiento de LignoSat para el verano de 2024. La decisión de utilizar madera de magnolia para la construcción del satélite se basó en investigaciones previas que demostraron su resistencia. Al reingresar en la atmósfera terrestre, el satélite se diseñó para convertirse en cenizas sin liberar sustancias nocivas.

¿Cuál es la situación actual de la contaminación espacial?

La contaminación espacial, también conocida como basura espacial, se refiere a los objetos y fragmentos creados por el ser humano que orbitan la Tierra y ya no tienen una función útil. Esta problemática ha ido en aumento desde el inicio de la era espacial en 1957, con el lanzamiento del Sputnik 1. La situación actual es preocupante debido a la acumulación de satélites inactivos, etapas de cohetes gastadas y fragmentos resultantes de colisiones o desintegraciones.

Hasta abril de 2023, se estimaba que existían aproximadamente 128 millones de objetos de tamaño entre 1 mm y 1 cm, más de 900.000 objetos de entre 1 y 10 cm, y alrededor de 34.000 objetos de más de 10 cm orbitando la Tierra. Estos representan un riesgo significativo para las misiones espaciales, tanto tripuladas como no tripuladas, debido a la alta velocidad a la que se mueven, lo que puede provocar impactos destructivos con satélites operativos o con la Estación Espacial Internacional (ISS).

La Oficina del Programa de la NASA para la Basura Espacial es uno de los organismos que se encarga de monitorear y estudiar esta problemática, buscando mitigar los riesgos asociados a través de diversas estrategias, como la mejora de las prácticas de diseño de satélites para minimizar la generación de escombros y el desarrollo de tecnologías para la remoción de basura espacial. Sin embargo, el crecimiento exponencial de satélites lanzados por constelaciones comerciales como Starlink de SpaceX y OneWeb plantea desafíos adicionales para el control y la gestión de la basura espacial.

¿Qué tipo de madera se utilizó y por qué?

El satélite de madera que Japón planea lanzar al espacio está fabricado con madera de magnolia. Se ha elegido este material por ser útil y biodegradable, y en el espacio, la madera no se pudre ni se quema, sino que se incinera hasta convertirse en una fina ceniza al entrar en la atmósfera terrestre. Este satélite, desarrollado por el laboratorio de Madera Espacial de la Universidad de Kioto en colaboración con la agencia espacial japonesa (JAXA) y la NASA, ha sido probado en tres muestras diferentes de madera y se espera que su lanzamiento contribuya a reducir la basura espacial

La madera de magnolia, como la de otros árboles, está compuesta principalmente de celulosa, hemicelulosa y lignina, que son los tres componentes principales de la pared celular de las plantas. A continuación, te describo cada uno de estos componentes:

1. Celulosa: Es el componente más abundante y está compuesto por largas cadenas de moléculas de glucosa. La celulosa proporciona resistencia y rigidez a la madera y es responsable de la capacidad de carga de la madera.
2. Hemicelulosa: Es un polisacárido que, a diferencia de la celulosa, tiene una estructura ramificada y contiene varios tipos de azúcares. La hemicelulosa ayuda a unir las fibras de celulosa y contribuye a la elasticidad de la madera.
3. Lignina: Es un polímero complejo que proporciona rigidez y también actúa como un pegamento intercelular, uniendo las fibras de celulosa y hemicelulosa. La lignina es crucial para la resistencia de la madera contra la descomposición y el ataque de plagas.

Además de estos componentes primarios, la madera de magnolia también puede contener pequeñas cantidades de extractivos y minerales. Los extractivos pueden incluir resinas, aceites esenciales, taninos y otros compuestos orgánicos que pueden influir en las propiedades físicas y químicas de la madera, como su olor, color y resistencia a la descomposición. Los minerales, aunque presentes en cantidades muy pequeñas, pueden afectar el procesamiento de la madera y su durabilidad.

Es importante destacar que la proporción y la composición química de estos componentes pueden variar según la especie de magnolia, las condiciones de crecimiento y otros factores ambientales.