Una última disposición de las Naciones Unidas ha prohibido el uso de mercurio en el propulsor de naves espaciales. Aunque ninguna empresa privada ha utilizado realmente propulsor de mercurio en una nave espacial lanzada, la probabilidad era lo suficientemente alarmante, y los riesgos lo suficientemente altos, como para que la prohibición se promulgara solo unos años después de que una empresa emergente con sede en EE. UU. comenzara a jugar con la idea. Si la empresa hubiera seguido adelante con su intención de vender propulsores de mercurio entre las empresas que construyen grandes constelaciones de satélites para PC durante la próxima década, podría haber resultado en que la atmósfera superior de la Tierra se mezclara con mercurio.
El mercurio es una neurotoxina. También es bioacumulativo, lo que significa que es absorbido por el cuerpo a una tasa más rápida de lo que el cuerpo puede eliminar. La forma más común de envenenamiento por mercurio es a través del consumo de mariscos contaminados. “Es bastante desagradable”, dice Michael Bender, coordinador mundial de la Grupo de Trabajo Cero Mercurio (ZMWG). “Es por eso que este es sin duda uno de los pocos casos en los que los gobiernos del mundo se unieron casi por unanimidad y ratificaron un tratado”.
Bender se refiere al 2013 Conferencia de Minamata sobre Mercurioun tratado de la ONU llamado así por una metrópoli en Japón cuyos residentes sufrieron envenenamiento por mercurio de una instalación de fabricación de productos químicos cercana durante muchos años. Debido a que la contaminación por mercurio acaba de llegar a los océanos y el medio ambiente, es casi inimaginable que un país detenga el envenenamiento por mercurio dentro de sus fronteras. “Mercurio: es un contaminante intercontinental”, dice Bender. “Así que requería un tratado mundial”.
En este momento, los usos permitidos que quedan para el mercurio son las luces fluorescentes y las amalgamas dentales, e incluso estos se están eliminando. El mercurio se encuentra de otro modo como un subproducto de otros procesos, como la quema de carbón. Pero luego una organización tuvo la idea de utilizarlo como propulsor de naves espaciales.
En 2018, un trabajador de Apollo Fusion se acercó a Public Staff for Environmental Duty (PEER), una organización sin fines de lucro que investiga la mala conducta ambiental en los EE. UU. El empleado, que permanece en el anonimato, alegó que la empresa emergente de la casa con sede en Mountain View, California, planeaba construir y vender propulsores que usaran propulsor de mercurio para varias empresas que construían constelaciones de televisión por satélite de órbita terrestre baja (LEO, por sus siglas en inglés).
4 expertos comerciales finalmente confirmados que Apollo Fusion estaba construyendo propulsores que utilizaban propelente de mercurio. Apolo Fusión, que fue adquirida por la startup de fabricación de cohetes Astra en junio de 2021insistió en que se debe pensar en la composición de su combinación de propulsores información confidencial. La compañía retiró sus planes para un propulsor de mercurio en abril de 2021. Astra se negó a responder a una solicitud de comentarios para este artículo.
Apollo Fusion no fue el primero en pensar en usar mercurio como propulsor. La NASA lo probó inicialmente en los años sesenta y setenta con dos Comprobaciones de propulsión eléctrica de área (SERT), uno de los cuales fue enviado a la órbita en 1970. Aunque las pruebas demostraron la eficacia del mercurio como propulsor, los mismos problemas sobre la toxicidad del componente que lo han prohibido en muchas otras industrias también detuvieron su uso por parte de la empresa matriz.
“Creo que simplemente se cayó de los radares de muchas personas”, dice kevin campana, el abogado de los empleados de PEER. “Después de lo cual alguien simplemente resucitó el análisis y dijo: ‘Oye, aparte del efecto ambiental, esta fue una idea bastante buena’. Podría proporcionarle un beneficio agresivo en lo que creo que es un mercado bastante ajustado y agresivo”.
Presumiblemente, esa es la razón por la que Apollo Fusion estaba ansioso por utilizar sus propulsores. Apollo Fusion como startup surgió al mismo tiempo que el surgimiento de grandes constelaciones LEO que utilizan una gran cantidad o miles de satélites en órbitas de menos de 2000 kilómetros para proporcionar protección continua de baja latencia. Descubrir un propulsor un poco más barato y más amigable con el medio ambiente para una televisión satelital geoestacionaria masiva para PC no mueve la aguja mucho. Pero haciendo lo mismo para miles de satélites que debe cambiarse cada cierto número de años? Esa es una manera más notable de bajo costo.
Si no hubiera sido por la excesiva toxicidad del mercurio, realmente podría ser un propulsor particularmente atractivo. Apollo Fusion necesitaba hacer uso de una especie de propulsor de iones conocido como propulsor de efecto corredor. Los propulsores de iones extraen electrones de los átomos que componen un propulsor líquido o gaseoso, después de lo cual un área eléctrica empuja los iones resultantes lejos de la nave espacial, produciendo un empuje modesto en el otro sentido. La física de los motores de cohetes significa que la eficiencia de esos motores aumentará con la masa del ion que podrías acelerar.
El mercurio es más pesado que el xenón o el criptón, probablemente los propulsores más utilizados, lo que significa un empuje adicional por ion expulsado. También es líquido a temperatura ambiente, lo que lo hace amigable con el medio ambiente para su uso y venta minorista. Y es de bajo costo: no hay muchos competidores con nadie que intente comprar mercurio.
Bender dice que ZMWG, junto con PEER, se enteró de que Apollo Fusion anunciaba sus propulsores basados en mercurio a no menos de tres empresas que implementan constelaciones LEO: One Internet, Planet Labs y SpaceX. Planet Labs, una firma de imágenes de la Tierra, ha no menos de 200 CubeSats en órbita terrestre baja. One Internet y SpaceX, ambos proveedores de comunicaciones inalámbricas, tienen muchos más. One Internet planea tener casi 650 satélites en órbita a fines de 2022. SpaceX ya tiene casi 1,500 satélites activos en su constelación Starlink, con un ojo puesto en desplegar tantos como 30,000 satélites antes de que su constelación esté llena. Otras constelaciones, como la constelación Kuiper de Amazon, también planean desplegar miles de satélites.
En 2019, un grupo de investigadores en Italia y EE. UU. estimó la cantidad de mercurio utilizado en el propulsor de naves espaciales posiblemente encontraría su medio de nuevo en el medio ambiente de la Tierra. Calcularon que una constelación LEO hipotética de 2.000 satélites, cada uno con 100 kilogramos de combustible, emitiría 20 toneladas de mercurio al año en el transcurso de una vida útil de 10 años. Tres cuartas partes de ese mercurio, apuntaron los investigadores, terminarían finalmente en los océanos.
Eso equivale al 1 por ciento de las emisiones mundiales de mercurio de una constelación que es solo una fracción del tamaño de la planeada solo por SpaceX. Y si varias constelaciones siguieran la tecnología, representarían una gran parte de las emisiones mundiales de mercurio, especialmente, advirtieron los investigadores, a medida que otros usos del mercurio se eliminen gradualmente en los próximos años.
Afortunadamente, es poco probable que los propulsores de mercurio salgan del fondo. Antes de la cuarta asamblea de la Conferencia de Minamata, Canadá, la Unión Europea y Noruega destacaron los riesgos del propelente de mercurio, junto con el ZMWG. La disponibilidad para prohibir la utilización de mercurio en los satélites fue entregado el 26 de marzo de 2022.
La consulta ahora es la aplicación. “Claramente, no hay fuerzas de paz de la ONU que vayan a la casa para derribar” satélites basados en mercurio, dice Bell. Pero los 137 países, incluidos los EE. UU., que asisten a la conferencia se han comprometido a cumplir sus disposiciones, incluida la prohibición de propulsores.
Estados Unidos se destaca en esa lista porque, como explica Bender, no ratificó la Conferencia de Minamata a través del Senado de los EE. UU., sino que depositó en la ONU un instrumento de aceptación. en un 7 de noviembre de 2013 afirmación (alrededor de un mes después de que se adoptara la conferencia original de Minamata), el Departamento de Estado de EE. UU. dijo que la nación podría cumplir con sus obligaciones “por debajo de la autoridad legislativa y reguladora actual”.
Bender dice que la distinción es “maleza”, pero que esto parece significar que el gobierno de EE. UU. acordó apegarse a las disposiciones de la Conferencia de Minamata porque ya tiene leyes similares en los libros. Además, todavía no existe una regulación actual de EE. UU. o una regulación que prohíba el propulsor de mercurio. Para Bender, eso crea cierta incertidumbre en torno al cumplimiento cuando la disponibilidad entre en presión en 2025.
No obstante, dado que una empresa estadounidense es la primera empresa emergente en jugar con el propulsor de mercurio, sería perfecto tener una ratificación estadounidense más fuerte de Minamata. Conferencia antes de que otra empresa tenga la misma idea. “Siempre habrá incentivos en el mercado para tomar atajos y hacer algo más peligroso”, dice Bell.
Reemplazar el 19 de abril de 2022: En un correo electrónico, un vocero de Astra reconoció que el sistema de propulsión de la empresa, el Motor de la nave espacial Astra, no utiliza mercurio. El portavoz también reconoció que Astra no tiene planes de usar propulsor de mercurio y que la compañía no tiene algo en órbita que use mercurio.
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