Para ir al espacio debes viajar ligero, ya que tienes que desembolsar la friolera de 10,000 dólares para lanzar apenas medio kilogramo de lo que sea. No obstante, a la NASA le gusta estar preparada para cualquier eventualidad, lo cual se facilita con abundantes suministros. Entonces, ¿qué puede hacer una dependencia gubernamental sujeta a un presupuesto?
La próxima primavera, la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) recibirá un nuevo equipo ideado para resolver este problema. Con el nombre de Refabricator, la máquina del tamaño de un mini-refrigerador es capaz de tomar un componente de plástico, fundirlo e imprimir un nuevo componente usando el mismo plástico. Se trata de la primera máquina que combina reciclado e impresión 3D en un dispositivo, incluso en la Tierra.
Sin embargo, aunque su destino es ISS, está diseñada para llevar los objetivos de NASA mucho más lejos. Una misión de reabastecimiento demora solo unas cuantas horas en llegar a la estación espacial, pero NASA tiene puesta la mira en la luna y en Marte. “Es un modelo muy diferente”, dice Niki Werkheiser, especialista en fabricación espacial de NASA. Los nuevos suministros tardarían semanas en llegar a la luna y varios meses en viajar hasta Marte, y semejante tiempo de tránsito resultaría bastante oneroso para cualquiera que olvide las llaves.
Hace tiempo que NASA ha estado interesada en una “caja MacGyver” para impresión 3D que permita hacer frente a los riesgos de una lista de empaquetado incompleta. En 1999, la agencia espacial puso una impresora 3D en el llamado “Cometa Vómito”, un vuelo parabólico que produce periodos de ingravidez de 25 segundos para determinar cómo se vería afectado el proceso en los cambios de la gravedad. Pero Werkheiser explica que, en aquellos días, las patentes que cubrían la impresión 3D complicaban mucho producir objetos con esa tecnología.
Eso se tradujo en que la estación espacial pudo recibir su primera impresora 3D hasta 2014, y su sucesora, Additive Manufacturing Machine, fue lanzada apenas el año pasado, operada también por una compañía comercial llamada Made in Space. Hoy día, esa máquina imprime para NASA y para clientes en la Tierra.
De cualquier manera, aquellos aparatos requerían de plástico nuevo, el cual representa una buena parte del costo. “Si tienes que lanzar toda la materia prima para impresión, ¿cuál es el beneficio?”, cuestiona Werkheiser.
En ello estriba la ventaja de Refabricator. Reciclar plásticos en la Tierra resulta costoso e ineficaz; y eso, sin tomar en cuenta las limitaciones específicas de la estación espacial, como microgravedad y las estrictas reglas de seguridad.
Cuando reciclas plásticos, lo común es que empieces por pulverizar el material (Rachel Muhlbauer, directora del departamento de investigación y desarrollo en Tethers Unlimited, Inc., compara el proceso con un molino de café), y luego utilices otra máquina para convertirlo en un nuevo plástico base.
Pero claro, eso no es opción en el espacio, donde la ausencia de gravedad ocasiona que cualquier forma de polvo represente un grave peligro para los astronautas. De modo que Refabricator derrite el plástico para crear un nuevo material base, llamado filamento; y, además, resulta que este proceso daña menos al plástico, lo que significa que el mismo material puede usarse más veces, sin necesidad de diluirlo con plástico nuevo y no reciclado. “Muchos de los procesos terrestres para producir filamento generan montones de desperdicios”, afirmó Muhlbauer. Y Refabricator evita esto. “Introduces el material y obtienes ese mismo material”.
Otra particularidad de la estación espacial significa que estos dispositivos se benefician de ser tan autónomos como sea posible, ya que no hay suficiente personal para supervisar su operación. “El tiempo de los astronautas es muy valioso y muy difícil de conseguir”, dijo Werkheiser. De hecho, la operación de Refabricator se controlará desde la Tierra, y solo se recurrirá a los astronautas para sacar los productos nuevos de la máquina.
Con todo, el ambiente rígidamente controlado de la estación espacial evita que Refabricator tenga que enfrentar uno de los principales desafíos de reciclar plásticos en la Tierra. Aquí, cada tipo de plástico –desde el compuesto delgado y rara vez reciclado de las bolsas de compras hasta las formulaciones más densas de las botellas de leche- se comporta de manera un poco distinta durante el reciclado. Eso obliga a separarlos, al menos en categorías generales, antes de introducirlos en las máquinas de reciclado; e incluso así, los recicladores a menudo tienen que desechar lotes debido a la contaminación.
En cambio, Refabricator funciona con un solo tipo de plástico, llamado Ultem, el cual es particularmente resistente. Eso sí, cuando el reciclado espacial empiece a aceptar más tipos de plástico, el problema de separación persistirá.
Y parece que ese es el próximo objetivo de NASA, sobre todo incorporar una nueva variedad de plástico, llamada HDEP, la cual puede usarse con fines médicos. A largo plazo, Werkheiser espera que las propuestas de un proyecto, llamado FabLab (contracción en inglés de “laboratorio de fabricación”), permitan mezclar plásticos con metal y hasta con impresión electrónica, ya que más de la cuarta parte de los problemas de la estación espacial tienen que ver con componentes electrónicos.
FabLab se fundamentará en las pruebas que Werkheiser y su equipo están realizando con Refabricator (desde ahora y hasta su lanzamiento, el próximo año) y en el desempeño de la máquina en el espacio. “No quería exagerar su potencial y meternos en algo que sería imposible”, dijo Werkheiser.
Werkheiser y Muhlbauer consideran que los adelantos que prometen Refabricator y sus sucesores también serán muy valiosos en la Tierra. Werkheiser dice que el Departamento de Defensa está observando el trabajo de NASA pues, aunque los soldados no tienen que lidiar con la microgravedad, deben trabajan en espacios muy pequeños, con destrezas limitadas, problemas de seguridad y tiempos muy reducidos.
“Todas las cosas que estamos diseñado para que se desempeñe con seguridad en la estación espacial, lo harán más seguro en el frente”, aseguró Muhlbauer.
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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek
