María Fernanda González Gutiérrez*

Santiago Vargas Domínguez**

 Del sueño de volar a la conquista del espacio

Hay algo que nos afecta por igual a todos los habitantes del planeta Tierra, y que lo ha hecho por miles y miles de años. Se trata de una fuerza que, además de ser la responsable de la forma casi esférica de nuestro planeta - y de todos los demás planetas y estrellas - nos permite patear un balón y esperar que caiga nuevamente al suelo para marcar un gol, o darnos una buena ducha y disfrutar del agua que cae sobre nuestro cuerpo después de terminar ese partido de fútbol que acabamos de jugar.

La gravedad es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza y, aunque la necesitemos para la gran mayoría de actividades en nuestro día a día, ha representado un gran inconveniente a la hora de aventurarnos a volar. Ese sueño de volar cada vez más alto nos acompaña desde tiempos inmemoriales. Un antiguo mito griego cuenta la historia de Dédalo y su hijo Ícaro, que tras ser encarcelados se dan a la tarea de construir unas alas que se pegan con cera. A pesar de que Ícaro se acerca mucho al Sol, lo cual derrite la cera y hace que se precipite al mar, este relato se convierte en la primera mención de un mortal volador.

Alzar vuelo como un pájaro por primera vez solo fue posible con ayuda de globos, siendo 1783 el año en que los cielos franceses fueron testigos de la hazaña, en un globo de aire caliente construido por los hermanos Montgolfier. Pasaría más de un siglo para que otros hermanos, esta vez los Wright, se convirtieran en pioneros de la aviación al realizar su famoso vuelo a motor el 17 de diciembre de 1903 que, aunque corto, abría la puerta al siglo que nos puso más cerca de las estrellas.

Sin embargo, para superar las restricciones que nos impone la gravedad y lograr escapar del planeta, un avión no era suficiente; se necesitaban sistemas de propulsión mucho más potentes. Los cohetes, cuyos predecesores eran misiles, serían capaces de superar la velocidad necesaria para ese desafiante escape. Un objeto a 40.000 km/h es capaz de escapar de la acción gravitacional de la Tierra, aunque para quedar en órbita - a unos 300 km de altura sobre la superficie del planeta, el valor se reduce a 28.000 km/h.

La anhelada conquista del espacio, que representaba poner el primer objeto construido por el ser humano en el espacio exterior, se consiguió con la puesta en órbita de una bola metálica de 80 centímetros de diámetro, el primer satélite artificial. El Sputnik, lanzado el 4 de octubre de 1957, abrió el camino a la carrera espacial, con una secuencia de hitos impresionantes en la década de los 60, liderados por la antigua Unión Soviética y los Estados Unidos como las dos naciones que mostraban al mundo todo su poderío.

La democratización del espacio

Tras más de medio siglo desde que se dieron los primeros pasos en la exploración espacial, se lograron hazañas que antes parecían restringidas a la ciencia ficción, en la actualidad las ciencias del espacio siguen teniendo nuevos intereses, desafíos cada vez mayores, y nuevos actores. Desde hace varias décadas las agencias espaciales de todo el mundo han estado realizando esfuerzos para lanzar satélites y crear plataformas que nos permitan estudiar y monitorear nuestro planeta. Cualquier persona en el mundo puede acceder a esta información de manera prácticamente gratuita, basta con tener algunos conocimientos mínimos. Por otra parte, el coste de lanzamiento de los satélites se reduce cada vez más, lo que permite que empresas privadas puedan lanzar constelaciones enteras de satélites para acceso a internet y de observación de la Tierra, entre otros. 

Aunque las empresas privadas son los nuevos actores en el contexto del uso del espacio, en realidad la participación de compañías de capital privado no es nueva. En plena carrera espacial en la década de los 50 y 60, un sinnúmero de contratistas fueron también artífices de los éxitos liderados por gobiernos, en lo que muchos han denominado “Old Space”, con la NASA como centro neurálgico. El New Space, sin embargo, implica un cambio respecto a la forma como las empresas se involucran, estableciéndose ahora como protagonistas con aportes determinantes en competitividad, la cual es reflejada en el desarrollo de tecnologías de bajo costo.

La nueva economía basada en sistemas y aplicaciones espaciales tiene su principal motor en la popularización de los pequeños satélites, los llamados nanosatélites o CubeSats, que han reducido los costos significativamente, de varios cientos de millones de dólares que cuesta un satélite convencional, a solo unas pocas decenas de miles de dólares. A la fecha se han lanzado más de mil CubeSats, aunque debido a su vida útil de unos pocos años, cientos de ellos ya se han quemado en la atmósfera luego de concluir su vida útil. Estos pequeños satélites, que nacieron como proyectos académicos y estudiantiles hace tan solo un par de décadas, representan el punto de inflexión para la democratización del espacio que vivimos en la actualidad, haciéndolo accesible a países e inversión privada con capital menor. Democratizar, en este contexto significa ofrecer a todos los países del mundo las mismas capacidades tecnológicas para la solución de los problemas, con independencia de su desarrollo económico o social.

Mirando al espacio para crear nuevas oportunidades en la Tierra

Con la democratización de las tecnologías del New Space, surgen nuevas oportunidades para solucionar problemas hasta el momento inabordables, entre los que se destacan los relacionados con la conectividad a internet en lugares remotos, la observación y monitorización continua de bosques, de campos agrícolas y de cuerpos de agua para mantener su estado apropiado para la interacción con el hombre y los animales. Esta diversidad de oportunidades para la solución de problemas genera a su vez empresas y creación de nuevos puestos de trabajo que requieren capacidades y aprendizajes específicos, con implicaciones que llegan hasta la base del sistema educativo para asegurar la formación de profesionales capacitados en las habilidades que ahora se requieren.

Las innovaciones tecnológicas y los nuevos modelos de negocio son responsables de un crecimiento global sin precedentes de la economía espacial en la última década, que duplica el crecimiento medio anual de la economía mundial. Los negocios tradicionales se alimentan también del acceso más rápido y barato a los datos: entre los que se destacan el sector automotriz, turismo, sector energético y telecomunicaciones, que encuentran nuevas formas de rentabilizar y mejorar sus servicios. Actualmente más del 10% del PIB de la Unión Europea tiene origen en servicios relacionados con el espacio.

Mientras que hace tan solo 5 años la mitad de los CubeSats lanzados cumplían misiones civiles y militares, y la otra mitad se destinaba a funciones comerciales, se pronostica que este año un 75% de las operaciones de estos dispositivos en órbita estarán asociadas al denominado “Space Business” . El espacio será el soporte de la actividad industrial del futuro, y la llamada Industria 4.0, que logrará permear prácticamente todos los sectores, es pieza fundamental para la transformación social y económica; una economía digital con nuevas formas de consumo y producción, en donde la conectividad y los datos serán son ingredientes esenciales.

En el extremo de las oportunidades que se vislumbran para el New Space para futuras generaciones, se encuentra el establecimiento de bases permanentes y sostenibles a la Luna y en Marte, y el desarrollo de la minería espacial, con implicaciones directas en un sinnúmero de áreas del conocimiento, y del 'Space Business'.

Afrontando el cambio climático con tecnología espacial

Como consecuencia del cambio climático y del crecimiento demográfico, la disponibilidad de agua ha venido disminuyendo considerablemente durante las últimas dos décadas. Desde sequías extremas hasta inundaciones severas, según el Banco Mundial, Colombia ya está presentando síntomas de inseguridad hídrica en todo su territorio, que reflejan sus problemas de accesibilidad y contaminación del agua. Estudios del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), muestran que 391 municipios ya están expuestos a la inseguridad hídrica, el riesgo de escasez de agua, y la tendencia para los próximos años prevé que muchos otros también correrán la misma suerte.

El cambio climático se está viendo reflejado en un aumento en las anomalías pluviales, y se estima que el promedio de temperatura podría experimentar incrementos de hasta 2,14 °C para finales del presente siglo. Las consecuencias pueden implicar más inundaciones y sequías, sumado a una mayor intensidad y frecuencia en los fenómenos de El Niño y La Niña. Igualmente se esperaría una pérdida mucho más rápida de glaciares, que en el último medio siglo ya ha alcanzado valores alrededor del 60%.

Adicionalmente los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de la Organización de las Naciones Unidas, adoptados por Colombia desde 2015, establecen un compromiso con los ciudadanos para garantizar el acceso a agua de calidad. No obstante, pese a los esfuerzos iniciales, existen importantes retos para asegurar el pleno acceso a agua de calidad y saneamiento en los territorios del país, así como desafíos ambientales referentes a la contaminación del recurso hídrico a nivel nacional.

Las nuevas tecnologías se presentan como herramientas para mitigar y solucionar los problemas del cambio climático.  Los avances en tecnología satelital, las capacidades actuales de procesamiento de información, las modernas infraestructuras y tecnologías para el manejo de ingentes cantidades datos (Big Data) permiten construir plataformas cada vez más eficientes y robustas para aportar soluciones a problemas del mundo físico, tales como la monitorización de las sequías, el control de la contaminación y la gestión de desastres naturales. Usando estas capacidades ahora también mediante técnicas de Machine Learning, es posible predecir, por ejemplo, lo que sucederá con el agua para tomar acciones inmediatas de mitigación.

Como muestra de lo anterior, se puede generar una plataforma de bajo coste que permita la monitorización del agua puede ser utilizada por cualquier entidad que la necesite. Lo cual es particularmente útil en países en vía de desarrollo donde más de 800.000 personas al año pierden la vida debido a la inseguridad hídrica. 

Las nuevas iniciativas del sector New Space están empezando a transformar imágenes satelitales provenientes de múltiples constelaciones satelitales en información de alto valor predictivo para la monitorización de la contaminación y residuos plásticos en los cuerpos de agua, la altura de los océanos y las aguas continentales, las nubes y las precipitaciones, el dióxido de carbono, incendios forestales y deforestación, entre otros efectos y cambios globales y locales que está experimentando el planeta. Los objetivos principales se centran en la búsqueda de patrones relevantes para cuantificar los cambios en las condiciones de diversos ambientes en nuestro planeta, que son acelerados por la acción de los seres humanos, y poder establecer medidas cuya implementación también pueda ser monitoreada.

En conclusión, el cambio climático es un desafío global que requiere acción inmediata, y esto es algo que han resaltado los administradores de las principales agencias espaciales. La intención de las agencias gubernamentales involucradas en la exploración espacial es también colaborar para darle continuidad a las observaciones de la Tierra que puedan permitir avanzar en la comprensión del cambio climático. Para ello se deberá establecer una política que promueva el intercambio abierto de datos e información entre la comunidad científica y para el público general. “Sin duda, el espacio es el mejor punto de observación para medir y monitorear el cambio climático, pero el unir fuerzas también es clave para abordar este problema global” afirmaba el director general de la Agencia Espacial Europea recientemente.

El New Space, representa una grandiosa oportunidad para que todos los actores involucrados, entre los que se cuentan gobiernos, empresas y la academia, se conviertan en un eje fundamental en la creación de una nueva industria que puede traernos a corto plazo notables beneficios sociales y económicos, pero también las respuestas para los desafíos impuestos por el cambio climático. El ecosistema espacial está generando toda una revolución con el lanzamiento de constelaciones de nanosatélites, sin olvidarnos del entorno productivo que incluye estaciones de seguimientos satelital y software de control, múltiples subsistemas especializados, desarrollo de materiales, cohetes y muchos otros mecanismos y procesos, sumado a todos los avances en la algoritmia para la analítica de datos.

Estos escenarios permitirán a las nuevas generaciones de ciudadanos de todos los lugares del mundo, implicarse en proyectos emocionantes y ambiciosos que repercutirán directamente en el desarrollo de sus países de diversas formas, muchas de las cuales aún hoy son difíciles de imaginar. A nivel global, el New Space será imprescindible para afrontar los retos que nos afectan como humanidad, entre los que el cambio climático ocupa ahora un lugar preponderante. Los nuevos retos también deberán tener en cuenta los posibles inconvenientes relacionados por ejemplo con el factor ético en el tratamiento de datos y seguridad, y la vulnerabilidad a la cual nos enfrentamos ante una sociedad cada vez más dependiente de la tecnología, que nos expone a eventos asociados al clima espacial.

* Ph.D en Física Cuántica 

Chief Executive Officer Fregata Space

**Ph.D en Astrofísica

Profesor Asociado Observatorio Astronómico Nacional Universidad Nacional de Colombia 

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