Investigadores de la TUM desarrollan tecnologías sostenibles para la exploración espacial, como sistemas de propulsión más limpios y bioreactores, buscando un uso responsable y duradero del espacio.
La región sur de Múnich cuenta con una rica tradición en el ámbito de la *aeronáutica y la astronáutica*. Empresas consolidadas y nuevas startups se dedican a la fabricación de satélites, construcción de cohetes y pruebas de nuevos sistemas de propulsión. En este contexto, se está creando el mayor campus europeo dedicado a la **aerospacial** y la *geodesia*, cuyo edificio principal, destinado a albergar a unos 2,500 estudiantes, fue inaugurado en otoño de 2025.
Junto al TUM Venture Lab Aerospace / Defense, el Centro Alemán para Aeronáutica y Astronáutica (DLR) en Oberpfaffenhofen y otras instituciones de investigación, se está formando un ecosistema en el área metropolitana de Múnich que promueve la aplicación eficiente de nuevas tecnologías. La necesidad de fusionar innovación técnica con responsabilidad hacia nuestro planeta y el espacio es cada vez más evidente.
“La exploración espacial es hoy un elemento central para la soberanía estratégica de Europa”, afirma **Prof. Chiara Manfletti**, quien dirige el campus Ottobrunn-Taufkirchen. “Los estados miembros, especialmente Alemania, han anunciado importantes inversiones. Este crecimiento debe ser sostenible porque el espacio orbital también es limitado; necesitamos reglas y responsabilidades para su uso prolongado”.
Bajo su liderazgo en el departamento de movilidad y propulsión espacial, Manfletti trabaja en sistemas propulsores que son tanto potentes como eficientes en recursos. Su equipo investiga cómo utilizar elementos como oxígeno e hidrógeno obtenidos mediante electrólisis del agua como combustibles.
“Nos dirigimos hacia una era donde miles de satélites operarán simultáneamente”, señala Manfletti. “A medida que aumenta el número de satélites en órbita, se vuelve crucial que los sistemas propulsores y los lanzamientos sean más sostenibles”. Antes de unirse a la TUM en 2022, trabajó en la Agencia Espacial Europea (ESA) en desarrollo estratégico y presidió la agencia espacial portuguesa. Esta experiencia combina investigación, gestión y política espacial, aportando un enfoque integral a su trabajo académico.
Además, **Chiara Manfletti** ha fundado un startup llamado Neuraspace que aborda el creciente desafío del *basura espacial*. La empresa desarrolla soluciones para gestionar mejor los riesgos de colisión en órbitas cercanas a la Tierra. Según datos actuales de ESA, hay aproximadamente 40,000 objetos rastreados allí –incluyendo satélites activos– pero se estima que hay más de 1.2 millones de fragmentos que representan un peligro potencial.
"La preocupación es que si acumulamos demasiados objetos en el espacio, podríamos desencadenar un efecto cascada: basura genera más basura", advierte Manfletti. "Esto podría restringir o incluso poner en peligro el uso del espacio orbital". Para contrarrestar esto, Neuraspace ha desarrollado un software capaz de evaluar con precisión estos riesgos colisionables analizando cambios orbitales, efectos meteorológicos solares y fluctuaciones atmosféricas.
“Observar no es suficiente”, enfatiza Manfletti. “Debemos predecir cómo se moverán los objetos durante las próximas horas o días; solo así los operadores pueden esquivar adecuadamente”.
El profesor **Alin Albu-Schäffer**, del Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) y director del Instituto para Robótica y Mecatrónica del DLR en Oberpfaffenhofen, también trabaja para evitar el problema del basurero orbital mediante robótica. Albu-Schäffer estudia conceptos para crear una infraestructura orbital que ayude a conservar recursos tanto en el espacio como en la Tierra.
"Cada vez que reemplazamos un satélite sin repararlo primero, desperdiciamos energía y materiales", explica Albu-Schäffer. El concepto conocido como *In-Orbit Servicing* permite que robots autónomos realicen tareas previamente reservadas solo para nuevas misiones: desde repostar hasta ajustes precisos o incluso intercambios completos de módulos.
Los satélites de servicio equipados con módulos robóticos serían posicionados permanentemente en órbita para asistir otros satélites según sea necesario. Ejemplos exitosos ya existen; su grupo investigador planea realizarlo en los próximos años. "La fase más crítica es cuando el brazo robótico agarra al satélite objetivo", dice Albu-Schäffer. "Las velocidades y masas deben calcularse con precisión para evitar movimientos indeseados". Una vez asegurado el satélite, las tareas de mantenimiento podrían llevarse a cabo automáticamente o controladas desde tierra.
A medida que **Chiara Manfletti** limpia los motores y **Alin Albu-Schäffer** busca hacer operaciones duraderas, **Gisela Detrell** trabaja por permitir una vida autárquica en el espacio mientras se mantiene sostenible. Como profesora especializada en tecnología humana para vuelos espaciales en TUM School of Engineering and Design, Detrell ha establecido su laboratorio recientemente.
En su laboratorio investiga ciclos cerrados donde los recursos son reciclados permitiendo así que astronautas vivan autónomamente durante meses o años. Sus fotobioreactores utilizan microalgas para convertir dióxido de carbono en oxígeno mientras producen biomasa comestible. "Estos bioreactores son esencialmente pequeñas fábricas vivientes", explica Detrell.
En colaboración con colegas interdisciplinarios dentro del Algentechnik der TUM (Tecnología Algales), evalúa cómo las microalgas producen oxígeno y alimento bajo diferentes condiciones mientras optimizan procesos técnicos y biológicos juntos. "La eficiencia tiene múltiples dimensiones dentro del ámbito espacial", añade Detrell.