Espejo espacial

Los espejos solares en el espacio pueden utilizarse para modificar la cantidad de luz solar que llega a la Tierra. El concepto fue teorizado por primera vez en 1923 por el físico Hermann Oberth ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} y posteriormente desarrollado en la década de 1980 por otros científicos. ^{[ 5 ]} Los espejos espaciales pueden utilizarse para aumentar o disminuir la cantidad de energía solar que llega a un punto específico de la Tierra con diversos fines.

Se han propuesto varias implementaciones del concepto de espejo espacial, pero ninguna se ha implementado hasta ahora, excepto el experimento Znamya de Rusia, debido a problemas logísticos y desafíos de despliegue. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Znamya probó con éxito reflejar más luz solar hacia la Tierra.

Se teorizó que eran un método de ingeniería climática mediante la creación de un parasol espacial que desviara la luz solar y contrarrestara el calentamiento global , sombreando la Tierra . ^{[ 5 ] [ 7 ]}

El concepto de construir espejos espaciales como método de ingeniería climática se remonta a los años 1923, 1929, 1957 y 1978, propuesto por el físico Hermann Oberth , y a la década de 1980 por otros científicos. En 1923, Hermann Oberth describió por primera vez sus espejos espaciales con un diámetro de 100 a 300 km en su libro " Die Rakete zu den Planetenräumen " ^{[ 1 ]} , los cuales, según se dice, consisten en una red de facetas ajustables individualmente. Los espejos espaciales en órbita alrededor de la Tierra, diseñados por Hermann Oberth , tienen como objetivo concentrar la luz solar en regiones específicas de la superficie terrestre o desviarla hacia el espacio. Por lo tanto, no se trata de un debilitamiento de la radiación solar en toda la superficie expuesta de la Tierra, como ocurriría al considerar el establecimiento de zonas de sombra en el punto de Lagrange entre el Sol y la Tierra. Estos espejos gigantes en órbita podrían utilizarse para iluminar ciudades individuales, como medida de protección contra desastres naturales, para controlar el clima y crear espacio habitable adicional para decenas de miles de millones de personas, como escribe Hermann Oberth. Para Oberth, lo más importante era que esto pudiera influir en las trayectorias de las zonas de alta y baja presión barométrica mediante estos espejos espaciales.

El físico Hermann Oberth continuó su primera sugerencia en 1923 ^{[ 1 ]} con publicaciones posteriores, en las que tuvo en cuenta el progreso técnico alcanzado hasta ese momento. Estas incluyen " Wege zur Raumschiffahrt " (Caminos hacia el vuelo espacial) en 1929, ^{[ 2 ]} " Menschen im Weltraum. Neue Projekte für Raketen- und Raumfahrt " (Personas en el espacio. Nuevos proyectos para cohetes y viajes espaciales) en 1957 ^{[ 3 ]} y " Der Weltraumspiegel " (El espejo espacial) en 1978. ^{[ 4 ]} Por razones de costo, el concepto de Hermann Oberth prevé que los componentes se produzcan a partir de minerales lunares en la Luna, porque su menor atracción gravitatoria requiere menos energía para lanzar los componentes a la órbita lunar . Además, la atmósfera terrestre no está sobrecargada por muchos lanzamientos de cohetes. Desde la superficie lunar, los componentes serían lanzados a la órbita lunar mediante una asistencia gravitatoria electromagnética y apilados en un punto de libración de 60°. Desde allí, los componentes podrían ser transportados a la órbita con las naves espaciales eléctricas que él había diseñado ^{[ 4 ]} con poco retroceso, y allí se ensamblarían para formar espejos con un diámetro de entre 100 y 300 km. En 1978, estimó que su realización podría esperarse entre 2018 y 2038.

Otros científicos propusieron en la década de 1980 enfriar el clima de Venus para contemplar un futuro teórico en el que los humanos habitaran otros planetas. ^{[ 8 ]} En 1989, James Early, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore , propuso utilizar una "parasol espacial" de 2000 kilómetros (1200 millas) de diámetro que orbitaría en el punto de Lagrange L1 . Estimó el costo entre uno y diez billones de dólares estadounidenses y sugirió fabricarla en la Luna utilizando roca lunar . ^{[ 8 ]}

Los espejos espaciales están diseñados para aumentar o disminuir la cantidad de energía que llega a un planeta desde el sol con el objetivo de cambiar el impacto de la radiación UV; o bien, para reflejar la luz hacia un planeta o desviarla de él para cambiar las condiciones de iluminación solar. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Los espejos espaciales son un ejemplo de Gestión de la Radiación Solar (GRS), que es un "enfoque teórico para reducir algunos de los impactos del cambio climático al reflejar una pequeña cantidad de luz solar entrante de vuelta al espacio". ^{[ 11 ] [ 2 ]} El concepto es reflejar suficiente luz solar para reducir la temperatura de la Tierra, equilibrando así el efecto de calentamiento de los gases de efecto invernadero. ^{[ 11 ] [ 2 ]}

La mayoría de las propuestas anteriores para el desarrollo de espejos espaciales tienen como objetivo específico frenar el avance del calentamiento global en la Tierra. ^{[ 9 ]} Desviar una pequeña cantidad de la energía solar de la atmósfera terrestre reduciría la cantidad de energía que ingresa al ecosistema de la Tierra.

Algunas propuestas para el desarrollo de espejos espaciales también se centran en la capacidad de cambiar las condiciones de iluminación localizadas en la superficie de la Tierra sombreando ciertas secciones o reflejando la luz solar en pequeñas secciones. ^{[ 9 ] [ 2 ]} Hacer esto podría permitir climas diferenciados en áreas locales y potencialmente luz solar adicional para un mejor crecimiento de los cultivos. ^{[ 12 ]} Un primer intento práctico de reflejar la luz solar se realizó en la década de 1990 por la Agencia rusa con el nombre de proyecto Znamya .

Ha habido una variedad de propuestas para reflejar o desviar la radiación solar del espacio, antes incluso de que llegue a la atmósfera, comúnmente descrita como un parasol espacial . ^{[ 13 ]} La más sencilla es tener espejos orbitando alrededor de la Tierra, una idea sugerida por primera vez incluso antes de la conciencia generalizada del cambio climático , cuando el pionero de la cohetería Hermann Oberth la consideró una forma de facilitar los proyectos de terraformación en 1923. ^{[ 14 ]} y esto fue seguido por otros libros en 1929, 1957 y 1978. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} Para 1992, la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. describió un plan para suspender 55 000 espejos con un área individual de 100 metros cuadrados en una órbita terrestre baja . ^{[ 18 ]} Otro plan contemporáneo era usar polvo espacial para replicar los anillos de Saturno alrededor del ecuador , aunque habría sido necesario un gran número de satélites para evitar que se disipara. Una variante de esta idea propuesta en 2006 sugería depender completamente de un anillo de satélites unidos electromagnéticamente en la misma ubicación. En todos los casos, la luz solar ejerce una presión que puede desplazar estos reflectores de su órbita con el tiempo, a menos que se estabilicen con suficiente masa. Sin embargo, una mayor masa incrementa inmediatamente los costos de lanzamiento. ^{[ 18 ]}

En un intento por abordar este problema, otros investigadores han propuesto el punto lagrangiano interno entre la Tierra y el Sol como alternativa a las órbitas cercanas a la Tierra, aunque esto tiende a aumentar los costos de fabricación o entrega. En 1989, un artículo sugirió fundar una colonia lunar que produciría y desplegaría rejillas de difracción hechas de cien millones de toneladas de vidrio . ^{[ 19 ]} En 1997, también se propuso una única malla muy grande de alambres de aluminio de "aproximadamente una millonésima de milímetro de espesor". ^{[ 20 ]} Otras dos propuestas de principios de la década de 2000 abogaban por el uso de discos metálicos delgados de 50 a 60 cm de diámetro, que se lanzarían desde la Tierra a una tasa de una vez por minuto durante varias décadas, o se fabricarían a partir de asteroides directamente en órbita. ^{[ 18 ]} 

Al resumir estas opciones en 2009, la Royal Society concluyó que sus tiempos de implementación se miden en décadas y sus costos en billones de USD , lo que significa que "no son contribuyentes potenciales realistas a medidas temporales a corto plazo para evitar un cambio climático peligroso", y solo pueden ser competitivos con otros enfoques de geoingeniería cuando se consideran desde una perspectiva verdaderamente larga (un siglo o más), ya que la larga vida útil de los enfoques basados ​​en L1 podría hacerlos más baratos que la necesidad de renovar continuamente las medidas basadas en la atmósfera durante ese período de tiempo. ^{[ 18 ]}

En 2021, investigadores suecos consideraron la construcción de velas solares en órbita cercana a la Tierra, que llegarían al punto L1 en un lapso de 600 días, una a una. Una vez que todas formen un conjunto in situ, las 1.500  millones de velas combinadas tendrían una superficie total de 3,75 millones de kilómetros cuadrados, mientras que su masa combinada se estima entre 83 millones de toneladas (tecnología actual) y 34 millones de toneladas (avances óptimos). Esta propuesta costaría entre cinco y diez billones de dólares, pero solo si el costo de lanzamiento se reduce a 50 USD/kg, lo que representa una reducción masiva con respecto a los costos actuales de 4400–2700 USD/kg ^{[ 21 ]} para los vehículos de lanzamiento más utilizados. ^{[ 22 ]}

En junio de 2025, el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea y AFWERX otorgaron a Reflect Orbital un contrato de Fase II del Programa de Investigación e Innovación para Pequeñas Empresas (SBIR) por US$1,25 millones para desarrollar tecnología de espejos espaciales. ^{[ 23 ]} La empresa está desarrollando un espejo desplegable de 18 metros por 18 metros (59 pies) que pesa 16 kg (35 libras) hecho de plástico mylar y ha anunciado planes para demostrar el control de apuntamiento activo desde una órbita sincrónica con el sol por primera vez en 2026. ^{[ 24 ]}

El proyecto Znamya fue una serie de experimentos de espejos orbitales en la década de 1990 que pretendían transmitir energía solar a la Tierra reflejando la luz del sol . Consistía en tres experimentos: Znamya 1, Znamya 2 y el fallido Znamya 2.5. Znamya 1 fue un experimento terrestre que nunca se lanzó. ^{[ 28 ]} Znamya 2 fue el primer lanzamiento exitoso del proyecto Znamya. Se acopló a la nave no tripulada Progress M-15. ^{[ 28 ]} El despliegue produjo una luz brillante de 5 km de ancho con la intensidad de la Luna llena. ^{[ 28 ]} Se propuso Znamya 3, pero nunca se llevó a cabo debido al fracaso de Znamya 2.5. ^{[ 28 ]} El proyecto fue abandonado por la Agencia Espacial Federal Rusa tras el fallido despliegue de Znamya 2.5. ^{[ 6 ]}

Tras el experimento ruso del espejo espacial Znamya en 1993, no ha habido ningún desarrollo activo de espejos espaciales debido a los enormes desafíos que implica su despliegue y las posibles consecuencias que se derivan de su funcionamiento.

Expertos en clima han advertido que las propuestas de geoingeniería, como los espejos espaciales, si bien podrían enfriar el planeta, no aportarían ningún beneficio para otros problemas relacionados con el clima, como los altos niveles de acidez en el océano debido a la acumulación de carbono. ^{[ 9 ]} En el pasado, muchos científicos también se han resistido a la idea de utilizar la geoingeniería para frenar el cambio climático, ya que los riesgos de causar efectos adversos eran demasiado grandes y temían que incentivara a las personas a seguir utilizando combustibles fósiles que contribuyen a ese cambio. ^{[ 9 ]}

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