Robots microscópicos revolucionan la captura de CO₂ en entornos espaciales cerrados
La carrera por desarrollar tecnologías avanzadas de soporte vital para misiones espaciales tripuladas ha dado un salto cualitativo gracias a la innovación de un equipo internacional de investigadores. Liderados por la profesora Hui He, de la Universidad de Guangxi, científicos han presentado robots micro y nanoescalares capaces de capturar y liberar dióxido de carbono (CO₂) de manera eficiente en sistemas cerrados, como naves espaciales, submarinos o refugios sellados. Este avance podría transformar la gestión de la atmósfera en las futuras misiones de larga duración al espacio, mejorando la seguridad y la autosuficiencia de las tripulaciones.
La problemática de la acumulación de CO₂ en entornos cerrados ha sido una preocupación constante para las agencias espaciales desde los primeros vuelos tripulados. En la Estación Espacial Internacional (EEI), por ejemplo, los sistemas de soporte vital incluyen módulos que filtran y reciclan el aire, eliminando el CO₂ exhalado por los astronautas. Estos sistemas, como el Sabatier y el CDRA (Carbon Dioxide Removal Assembly), requieren mantenimiento regular, consumen energía y tienen limitaciones en cuanto a su capacidad de reciclaje y autonomía.
La nueva solución basada en robots micro y nano reconfigurables (MNRM, por sus siglas en inglés) ofrece una alternativa prometedora. Estos diminutos robots se desplazan por los sistemas de soporte vital aprovechando la energía solar, lo que reduce la dependencia de fuentes de energía externas y minimiza el riesgo de sobrecalentamiento localizado, un problema común en los sistemas tradicionales.
El funcionamiento de los MNRM se inspira en los principios de la robótica blanda y la nanotecnología. Cada robot, de tamaño microscópico o nanométrico, está diseñado con materiales inteligentes capaces de reaccionar ante estímulos externos, como la luz del sol. Gracias a una estructura interna reconfigurable, los robots pueden modificar su forma y comportamiento en función de las necesidades del entorno. Cuando detectan concentraciones elevadas de CO₂, los MNRM activan mecanismos de captura molecular que atrapan las moléculas de gas. Posteriormente, mediante un cambio de configuración, liberan el CO₂ en áreas donde puede ser procesado o almacenado de forma segura.
Este desarrollo no solo es relevante para la exploración espacial. Los submarinos, refugios antinucleares y otros entornos sellados podrían beneficiarse de la eficiencia y autonomía de estos robots, que no requieren intervención humana directa ni consumen grandes cantidades de energía eléctrica. Además, su pequeño tamaño facilita su integración en sistemas existentes y permite una distribución homogénea a lo largo de los conductos y compartimentos de ventilación.
La innovación llega en un momento de intensa actividad en el sector espacial, tanto público como privado. Mientras la NASA y la ESA preparan misiones de larga duración a la Luna y Marte, empresas como SpaceX y Blue Origin avanzan en el desarrollo de naves reutilizables y hábitats espaciales. SpaceX, por ejemplo, ha subrayado la importancia de sistemas cerrados y autónomos para la supervivencia de las futuras colonias marcianas, un objetivo en el que el control del CO₂ es vital. Por su parte, Blue Origin y Virgin Galactic exploran nuevas formas de turismo espacial, donde la seguridad atmosférica es igualmente crítica.
En el ámbito nacional, la empresa española PLD Space, pionera en el desarrollo de cohetes reutilizables como Miura 1, también ha mostrado interés en tecnologías de soporte vital avanzadas para sus futuras misiones orbitales. La integración de soluciones como los MNRM podría ofrecer ventajas competitivas en el diseño de cápsulas y módulos habitables para la órbita baja terrestre.
Desde una perspectiva histórica, la gestión atmosférica en el espacio ha evolucionado desde sistemas mecánicos rudimentarios, como los filtros de hidróxido de litio utilizados en las misiones Apolo, hasta complejos sistemas electroquímicos y biológicos actuales. Sin embargo, la miniaturización y la reconfigurabilidad que ofrecen los MNRM representan un cambio de paradigma, abriendo la puerta a entornos autosuficientes y adaptativos, esenciales para la próxima generación de exploración espacial.
Por último, el impacto potencial de este avance se extiende también a la investigación de exoplanetas y la búsqueda de vida fuera de la Tierra. El desarrollo de sistemas autónomos de gestión del CO₂ podría ser clave en el diseño de sondas y laboratorios capaces de operar durante largos periodos en ambientes extremos, ampliando las capacidades científicas de misiones lideradas por la NASA, la ESA y agencias emergentes.
En definitiva, la irrupción de los robots micro y nano reconfigurables en la gestión del CO₂ marca un hito en la tecnología de soporte vital, prometiendo mejoras significativas en seguridad, autonomía y eficiencia para las futuras misiones espaciales y aplicaciones terrestres. La industria espacial, tanto pública como privada, observa con interés este avance que podría definir la próxima era de la exploración humana más allá de nuestro planeta.
(Fuente: SpaceDaily)
