Tecnología espacial: 12 tecnologías que están redefiniendo nuestro futuro en el cosmos

Mientras la humanidad se expande hacia las estrellas, se estima que la economía espacial alcanzará los 1,8 billones de dólares para 2035. Andrius Kubilius, comisionado europeo de Defensa y Espacio, resumió el momento a la perfección durante la Reunión Anual 2025 del Foro Económico Mundial en Davos: “El siglo XXI será realmente el siglo del espacio”.

Si bien aún no estamos construyendo la Enterprise de Star Trek, las tecnologías que están surgiendo hoy están convirtiendo los sueños de la ciencia ficción en realidades concretas. Estas son doce innovaciones que están redefiniendo nuestro futuro en el cosmos y que fueron temas clave de discusión entre los participantes en una sesión de Davos 2025. (Mira la sesión completa a continuación).

La observación de la Tierra (EO, por sus siglas en inglés) se ha convertido en el sistema de diagnóstico de nuestro planeta, con más del 50 % de los datos climáticos actuales provenientes de satélites. Los sistemas más recientes combinan cientos de bandas espectrales con una resolución espacial sin precedentes, utilizando tecnología avanzada de imágenes hiperespectrales. Como destacó Dava Newman, directora del MIT Media Lab: “No podemos vivir un día sin esto”.

Estos sistemas se complementan con algoritmos de aprendizaje automático para el análisis de datos en tiempo real, lo que permite la detección inmediata de eventos, desde fugas en oleoductos hasta enfermedades en los cultivos. La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) ha sido pionera en este campo, con su programa GOSAT, que ha acumulado “15 años de datos sobre la variación del dióxido de carbono a nivel estacional y global”, según señaló su presidente, Hiroshi Yamakawa.

La tecnología actual se acerca al tipo de monitoreo planetario que alguna vez fue imaginado en la ciencia ficción, combinando sensores cuánticos y técnicas avanzadas de fusión de datos para rastrear desde gases de efecto invernadero hasta actividad geológica. Según un análisis del Foro Económico Mundial, estas capacidades podrían ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en hasta dos gigatoneladas anuales en los próximos cinco años, el equivalente a sacar 400 millones de autos de circulación.

Plazo: Sistemas actuales en operación, con capacidades de próxima generación desplegándose a lo largo de la década de 2020.

El BioSuit del MIT Media Lab hace que los voluminosos trajes espaciales tradicionales parezcan tan anticuados como los robots torpes de la ciencia ficción de los años 60. Desarrollado bajo la dirección de la Dra. Dava Newman, este sistema revolucionario emplea contrapresión mecánica mediante materiales elásticos calibrados con precisión para mantener una presión constante sobre el cuerpo del astronauta.

Este traje, elegante y sorprendentemente estilizado, reduce su masa en aproximadamente un 60 % en comparación con los modelos actuales y ofrece una movilidad sin precedentes. Su construcción modular permite reparaciones rápidas en el terreno, mientras que sensores biométricos avanzados monitorean continuamente las constantes vitales y las condiciones ambientales. Cuando finalmente lleguemos a Marte, estos trajes podrían marcar la diferencia entre simplemente sobrevivir y realmente prosperar en el planeta rojo.

Plazo: En fase avanzada de pruebas, con despliegue previsto para misiones a Marte en la década de 2030.

Imagina un sol en miniatura en órbita, enviando energía limpia a cualquier punto de la Tierra las 24 horas del día. Eso es, en esencia, lo que buscan lograr los prototipos de energía solar basada en el espacio (SBSP, por sus siglas en inglés) de JAXA, mediante enormes conjuntos solares de varios kilómetros de extensión y eficiencias de conversión superiores al 45 %, transmitiendo energía a estaciones receptoras en la Tierra a través de haces de microondas dirigidos con precisión.

El Proyecto de Energía Solar Espacial de Caltech demostró con éxito la transmisión inalámbrica de energía en el espacio a principios de 2024, acercándonos al sueño de una fuente ilimitada de energía limpia desde el espacio. Una sola instalación podría generar 2 gigavatios de energía —suficiente para abastecer a unos 1,5 millones de hogares— y enviarla a cualquier punto del planeta. Con China, Europa y el Reino Unido avanzando en proyectos similares, este sueño podría convertirse en realidad más pronto de lo que imaginamos.

Plazo: Instalaciones piloto en marcha, con despliegue a escala comercial previsto para la década de 2040.

La próxima generación de redes de satélites, desarrolladas por empresas como Kuiper de Amazon, Starlink de SpaceX, OneWeb de Eutelsat y Guowang de China, utiliza enlaces láser inter-satélites capaces de transmitir datos a tasas superiores a 100 gigabits por segundo. Como señaló el capitalista de riesgo Zack Bogue: “El costo de lanzamiento ha disminuido al menos 10 veces… y probablemente habrá otra reducción de 10 veces en la próxima década”. Los costos cada vez más bajos harán que sea más factible lanzar miles de satélites para crear redes de mega-constelaciones.

Estas redes incorporan cifrado cuántico de última generación, junto con sistemas automatizados de prevención de colisiones y tecnologías activas de mitigación de desechos espaciales. Las constelaciones avanzadas contarán con capacidades de servicio en órbita, lo que permitirá actualizaciones de hardware y software sin necesidad de reemplazar los satélites, lo que sería como una llamada de soporte técnico, pero en el espacio.

Plazo: Las redes actuales están operativas, con sistemas de próxima generación que cuentan con capacidades mejoradas previstas para su despliegue para 2030.

Si bien todavía no hemos llegado al punto de fabricar naves espaciales en gravedad cero, el entorno de microgravedad del espacio ofrece condiciones únicas para procesos de fabricación imposibles de replicar en la Tierra. Las instalaciones actuales a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) están produciendo fibras ópticas ZBLAN con una pérdida de señal 100 veces menor que las fibras tradicionales de sílice.

Las empresas farmacéuticas están utilizando la cristalización en microgravedad para desarrollar tratamientos más efectivos para enfermedades como el Alzheimer y varios tipos de cáncer. La próxima generación de fábricas espaciales contará con sistemas robóticos autónomos para la producción continua, instalaciones avanzadas de impresión 3D para estructuras a gran escala y capacidades de fabricación biológica que, algún día, podrían imprimir órganos humanos. Como observó Newman en el Foro Económico Mundial: “Ahora tenemos oportunidades y en pocos meses podemos diseñar y desarrollar… y lanzarlo en un año”.

Plazo: Expansión de operaciones de I+D en la EEI, con instalaciones comerciales dedicadas previstas para su despliegue a finales de la década de 2020.

Si WALL-E tuviera un primo basado en el espacio, podría parecerse a los modernos sistemas de eliminación de desechos espaciales. Con más de 35.000 piezas de desechos rastreadas que amenazan satélites y misiones, estos recolectores tecnológicos combinan múltiples tecnologías: brazos robóticos con sistemas de visión avanzados impulsados por inteligencia artificial (IA), lazos electromagnéticos para manipular desechos sin contacto y sistemas innovadores de “velas de arrastre” que pueden deorbitar múltiples piezas de desechos simultáneamente.

Estos sistemas están siendo equipados con propulsión iónica para maniobras precisas y sistemas de rango láser para un seguimiento exacto de los desechos. La tecnología podría eliminar entre 5 a 10 objetos grandes de desechos por año por vehículo. Como destacó el presidente de JAXA, Hiroshi Yamakawa, la cooperación internacional en el conocimiento de la situación espacial está convirtiéndose en un aspecto crucial para proteger los activos orbitales.

Plazo: Las misiones de demostración iniciales están en curso, con operaciones a gran escala previstas para comenzar en la década de 2030.

Los hábitats planetarios de próxima generación ya están empujando los límites de lo posible. El Proyecto Olympus de ICON está desarrollando sistemas autónomos de impresión 3D que utilizan el regolito local para construir estructuras blindadas contra radiación, capaces de resistir variaciones extremas de temperatura e impactos de micrometeoritos.

Estos hábitats incorporan avanzados sistemas de soporte vital que pueden reciclar hasta el 98% del agua y el oxígeno, mientras utilizan sistemas bioregenerativos que combinan el procesamiento de residuos con la producción de alimentos. Como señaló Newman: “¿Se han cerrado los negocios en la Luna y Marte? Yo no he visto que se cierren… Los hábitats serán importantes para estancias más permanentes en la Luna y, sin duda, a largo plazo, en Marte”, donde “la investigación y la ciencia se pueden realizar con mayor comodidad y los astronautas pueden quedarse más tiempo”.

Aunque los modelos de negocio sin duda evolucionarán, una cosa sigue avanzando: la tecnología. Las estructuras cuentan con materiales auto-reparables que arreglan automáticamente daños menores, mientras que los escudos inteligentes contra radiación adaptan sus propiedades según la actividad solar.

Plazo: Los hábitats lunares iniciales estarán operativos a principios de la década de 2030, con los hábitats marcianos en la década de 2040.

Las operaciones actuales a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) realizan aproximadamente 250 misiones científicas durante cada rotación de seis meses de la tripulación, con una parte significativa dedicada a la investigación biomédica. Los experimentos de crecimiento de cristales de proteínas de JAXA en microgravedad producen cristales excepcionalmente bien formados que permiten un mejor análisis de las estructuras proteicas, acelerando los procesos de diseño de medicamentos. Estos avances son especialmente vitales para misiones de larga duración, y Newman destacó la importancia de comprender “el espectro de la gravedad”, desde la microgravedad hasta la gravedad normal de la Tierra y más allá, para la salud humana. Aunque esta investigación continuará realizándose en órbita terrestre, también podría llevarse a cabo en futuros hábitats lunares.

Plazo: Investigación en curso, con avances significativos esperados a lo largo de la década de 2030.

Como destacó Bogue en una sesión en Davos, empresas como Impulse Space están desarrollando sistemas para “trasladar satélites rápidamente de la órbita baja terrestre (LEO) a la órbita media terrestre (MEO) o la órbita geoestacionaria (GEO)”, lo que amplía las oportunidades comerciales en órbitas más altas. Los avances en los propulsores magnetoplasma dinámicos (MPD) ofrecen el potencial de combinar un alto empuje y alta eficiencia, mientras que los nuevos sistemas de impulso específico variable permiten un rendimiento optimizado a lo largo de las diferentes fases de la misión. Esto es increíblemente innovador para las transferencias “entre órbitas” cercanas a la Tierra, pero ¿qué se está haciendo para empujar los límites de la exploración del sistema solar?

Aunque los motores de curvatura y los hipermotores sigan siendo parte de la ciencia ficción, el futuro de la propulsión espacial se ve cada vez más futurista. Los sistemas de propulsión térmica nuclear, actualmente en desarrollo por la NASA y la DARPA, prometen reducir los tiempos de tránsito a Marte en un 40 % en comparación con los cohetes químicos. Los avanzados sistemas de propulsión iónica, que utilizan nuevos propulsores y paneles solares de mayor potencia, están alcanzando niveles de empuje previamente considerados imposibles para la propulsión eléctrica.

Plazo: Los primeros sistemas nucleares térmicos operativos para principios de la década de 2030, con sistemas avanzados de propulsión eléctrica ya en despliegue.

Aunque aún no hemos llegado al nivel de extracción de recursos visto en The Expanse, los conceptos modernos de minería de asteroides van mucho más allá de la simple recolección de metales preciosos. Nuevas tecnologías permiten procesar materiales en bruto directamente en el espacio, con refinerías autónomas capaces de producir combustible, materiales de construcción e incluso productos manufacturados complejos.

Los sistemas avanzados de prospección combinan múltiples tecnologías de detección, como la espectroscopía de neutrones, la espectroscopía de descomposición inducida por láser y el radar de penetración profunda, para caracterizar con precisión la composición y estructura de los asteroides. Zack Bogue destacó cómo la disminución de los costos de lanzamiento está haciendo que tales proyectos ambiciosos sean cada vez más viables. Esta tecnología podría acceder a recursos valorados en billones de dólares, al tiempo que proporcionaría materiales críticos para la fabricación en el espacio y la producción de propelente.

Recientes titulares de medios de comunicación han destacado el trabajo de las agencias espaciales para detectar, rastrear y prever las órbitas futuras de asteroides potencialmente peligrosos, mientras equilibran las actividades de recursos futuros con la seguridad del planeta.

Plazo: Misiones de prospección iniciales a finales de la década de 2020, con operaciones piloto de extracción comenzando en la década de 2030.

El campo emergente de los servicios en órbita está evolucionando de misiones simples de extensión de vida a capacidades integrales de mantenimiento y mejora. Los vehículos modernos de servicio combinan robótica sofisticada con autonomía impulsada por inteligencia artificial, capaces de realizar reparaciones y modificaciones complejas en órbita. Las nuevas capacidades incluyen el ensamblaje en órbita de grandes estructuras, reparaciones a nivel de componentes utilizando tecnología de impresión 3D y la capacidad de actualizar los sistemas de hardware y software de los satélites.

Estos servicios están respaldados por sistemas de diagnóstico avanzados que pueden predecir fallos potenciales antes de que ocurran, y nuevas interfaces estandarizadas que facilitan las operaciones de servicio rutinarias. Como se destacó en la Reunión Anual, esta tecnología podría extender la vida operativa de los satélites por décadas, mientras habilita actualizaciones regulares para mantener la relevancia tecnológica.

Plazo: Los servicios básicos, que actualmente están en fase de prototipo, deberían estar disponibles antes de 2030, con capacidades avanzadas de reparación y mejora que se implementarán a lo largo de la década de 2030.

Hoy en día, el concepto de estación espacial rotatoria de 2001: A Space Odyssey es en realidad un enfoque obsoleto para crear gravedad en el espacio. La investigación actual en sistemas de gravedad artificial va más allá de los simples enfoques basados en la rotación. Los nuevos diseños incorporan zonas de gravedad variable que pueden ajustarse según los diferentes requisitos fisiológicos, mientras que los sistemas magnéticos avanzados muestran potencial para el control localizado de la gravedad.

Como explicó Newman, comprender “el espectro de la gravedad”, desde la microgravedad hasta la gravedad normal terrestre, es crucial para la futura exploración espacial. La investigación está explorando el uso de exposición selectiva a la gravedad artificial combinada con biotecnología avanzada para mantener la salud humana durante vuelos espaciales de larga duración. La tecnología podría permitir una presencia humana indefinida en el espacio, eliminando muchos de los riesgos para la salud asociados con la exposición a la microgravedad que anteriormente han limitado la exploración espacial humana.

Plazo: La investigación está en curso y se espera que los sistemas estén operativos para misiones en el espacio profundo hacia el año 2040.

El sector espacial está experimentando una democratización y comercialización sin precedentes. Como observó Newman, “SpaceX ya no es tan especial. La órbita baja terrestre… está al alcance de todos”. Sin embargo, siguen existiendo desafíos, en particular en áreas como la defensa y la sostenibilidad. Kubilius destacó la creciente importancia de la “defensa del espacio” contra diversas amenazas, mientras que los líderes de la industria subrayaron la necesidad de cooperación internacional para abordar desafíos como el monitoreo del clima y los desechos espaciales.

Tal vez lo más emocionante, como sugirió Kubilius en tono jocoso, sea que, para finales de siglo, la gente podría elegir entre “100 kilómetros hasta la playa más cercana o 100 kilómetros hasta el espacio… para el fin de semana”. Un subproducto de un viaje rápido al espacio podría ser el “efecto de visión de conjunto”, por el cual los viajeros que regresan del espacio obtienen una nueva perspectiva y comprensión de la fragilidad de nuestro planeta.

Muchos de estos avances en aplicaciones espaciales ya se están aplicando en la Tierra y desempeñan un papel crucial en nuestras actividades cotidianas. Si bien es posible que todavía no estemos construyendo la nave espacial Enterprise, las tecnologías que están surgiendo hoy están sentando las bases para el futuro cósmico de la humanidad.