Próxima parada: La Luna
2001/07/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
El objetivo no es fácil, pero quieren avanzar paso a paso. Ya se han puesto en marcha varios proyectos y, dado el elevado coste de estas investigaciones, la responsabilidad de estudiar la Luna no depende de un único Estado, sino que junto a Estados Unidos colaboran entidades públicas y privadas de Europa y Japón, entre otras.
En la década de los 60, el motivo por el que se dirigía a la Luna era ganar la competencia entre las dos naciones más poderosas del mundo, de manera que la superioridad del vencedor se manifestase ante todos. Pero, una vez que consiguieron pisar la Luna, perdieron el apoyo de la sociedad para continuar con los nuevos proyectos. Ni el gobierno ni la gente estaban dispuestas a pagar sus viajes a la Luna por motivos puramente científicos.
Ahora, cuando se conocen datos cada vez más lejanos, la idea de conocer un satélite tan cercano se ha convertido en algo estimulante. Por ejemplo, para los astrónomos tener un observatorio en el lado oculto de la Luna es realmente interesante. Desde allí, sin la contaminación electromagnética que emite la Tierra, el Universo se puede observar en todas las frecuencias, por lo que algunos creen que ese observatorio daría una inundación de datos como en su día el Telescopio Hubble.
Pero la idea que más interés suscita es establecer una base sostenible. Gracias a los datos recopilados por las sondas Clementine y Lunar Prospector de la NASA, el Laboratorio de Investigación Tecnológica Espacial de Estados Unidos ha elegido una ubicación adecuada. Según los responsables del laboratorio, la mejor opción puede ser el cráter Shackleton, situado en el Polo Sur de la Luna, por un lado porque la sonda Lunar Prospector demostró la presencia de hidrógeno y, por lo tanto, se cree que puede haber agua (congelada); por otro, porque en una zona contigua al cráter de 30 km de longitud hay tres puntos que ilumina periódicamente el Sol a lo largo de 15 kilómetros. Así, la instalación de paneles solares en esta zona permitiría obtener energía solar de forma continua.
Sin embargo, la profundización en el conocimiento del Universo, la Tierra y el ser humano, es decir, la mera ciencia, y el deseo de cumplir con los deseos de los soñadores, no atraen el dinero suficiente para llevar a cabo el proyecto de ir a la Luna. Sin embargo, si reportara beneficios económicos, tendría más posibilidades de impulsarlos hacia adelante.
¿Qué ofrece la Luna?
La verdad es que no está muy claro porque no se conoce bien. Sin embargo, aunque la primera imagen de la Luna tomada en la Tierra mostraba una zona estéril y decaida, el regolito puede albergar muchas riquezas. El regolito es el nombre que se da a la superficie de la Luna cubierta de polvo y ya se ha obtenido hormigón en el departamento de Ingeniería de Construcción de la Escuela Politécnica de Cataluña, mezclando polvo de luna, azufre y cemento.
Sin embargo, no se trata de ir a buscar bienes para traer a la Tierra a la Luna, sino de buscar la manera de satisfacer las necesidades que allí puedan surgir. Los cohetes necesarios para ir a la Luna son demasiado caros, y hasta que los avances de la tecnología no logran abaratar los viajes de forma espectacular, la única forma de mantener una base sostenible en la Luna es tener la capacidad de utilizar los recursos propios. Asimismo, se deberá llevar el menor número posible de suministros desde la Tierra.
Una solución para abaratar costes es extraer oxígeno del Regolito y de las rocas lunares. De esta forma se obtendría uno de los componentes del combustible de los cohetes, ya que en los cohetes químicos actuales se quema hidrógeno y oxígeno líquido y el peso de la mezcla de ambos propelentes corresponde al oxígeno en un 85%. Ahora, un cohete que va a la Luna tiene que llevar suficiente oxígeno como para desplazarse, por eso son tan grandes y pesados. Por el contrario, si se utiliza oxígeno de la Luna, los cohetes serían 3 veces más pequeños y por lo tanto mucho más baratos.
Aparte de esto, los astronautas en el espacio respiran el oxígeno envasado en la Tierra, por lo que desde este punto de vista también resulta de gran interés obtener oxígeno del regolito. ¿Es posible? Los investigadores afirman que sí. El 45% del regolito es oxígeno, pero no se encuentra en estado gaseoso. Por lo tanto, la extracción de este oxígeno se realiza mediante diferentes métodos, como la pirólisis, la electrólisis magmática y la reducción por hidrógeno. Estos métodos químicos se conocen bien; las únicas dificultades son la adaptación al medio ambiente lunar y el gran tamaño de la acción.
Por ello, aunque lograron extraer oxígeno de las muestras aportadas en las misiones Apolo, para asegurar que es posible avanzar, la NASA pretende establecer un pequeño mecanismo robótico para producir oxígeno en la superficie de la Luna. Técnicos rusos y estadounidenses han logrado el éxito en una prueba celebrada en la Tierra en colaboración.
Por otra parte, el hidrógeno proviene del viento solar y queda atrapado en el regolito. Aunque se encuentra en cantidades inferiores al oxígeno, se puede obtener mediante métodos similares. Este hidrógeno se utilizaría como combustible, como agente reductor para la extracción de oxígeno o como sintetizador de agua junto con el oxígeno. El agua es tan necesaria como el oxígeno y el hidrógeno.
¿Hay agua en la Luna?
Sin embargo, las muestras aportadas en misiones Apolo demostraron que el interior de la Luna es árido. Por el contrario, los objetos que contienen agua casi continuamente chocan contra la superficie de la Luna, como los cometas. En consecuencia, es posible que en zonas sombreadas, como los polos de la Luna, se acumule agua, ya que la temperatura local es de -233º C. Las misiones Clementine de la NASA de 1994 y Lunar Prospector de 1998-99 tenían entre sus objetivos demostrar en la Luna claras huellas del agua. Según los datos recopilados por la sonda Lunar Prospector sobre la cantidad de hidrógeno, en ambos polos pueden existir 6 mil millones de toneladas de hielo, siendo más abundante en el Polo Norte. Además, parte de este hielo, mezclado con minerales, se encuentra a 40 cm bajo las rocas, mientras que otra parte es casi pura.
Si se comprueban estos datos, la idea de establecer una colonia en la Luna cobrará un enorme impulso, ya que el agua cubriría las necesidades de un hogar sostenible. La obtención de agua a partir del hielo es sencilla y mediante la energía solar y la electrólisis se pueden extraer combustibles para cohetes (hidrógeno y oxígeno) y oxígeno para respirar.
La producción de combustible para cohetes en la Luna tiene una gran importancia, ya que para sacarlo de la órbita de la Tierra se necesita mucho combustible y por eso, sobre todo, los viajes espaciales son tan caros. Por el contrario, partiendo de la Luna, el interior del Sistema Solar queda a mano y las misiones se abaratarían mucho.
Producción de energía
Investigadores e ingenieros creen que la Luna es un lugar ideal para producir energía. Por ejemplo, los paneles solares situados tanto en la superficie como en su órbita no tendrían ningún obstáculo para recibir los rayos del sol, ya que no hay nubes ni ciclo día-noche. Posteriormente, esta energía, convertida en microondas o mediante rayos láser, sería enviada a la Tierra.
El isótopo Helio-3 es muy abundante en la Luna. La suma de átomos de deuterio y de helio-3 en las centrales nucleares de fusión que se pretenden construir en el futuro, además de obtener más energía que los reactores de fisión actuales, reduce considerablemente la contaminación radiactiva. Los reactores por fusión pueden utilizar otros elementos, pero esta es la única opción que evita las radiaciones letales. Y aunque el deuterio es abundante en el mar, el helio-3 sólo está disponible en la Luna. Aunque habría que salir del Regolito, es una opción a tener en cuenta porque la Tierra está acumulando cada vez más residuos nucleares. Además, para alejar el riesgo de los residuos generados por las centrales nucleares, se propone la utilización de la Luna como vertedero nuclear.
Otra condición para que los proyectos avancen es que todos los edificios y estructuras se puedan construir con materiales en la Luna. Los bloques de regolito pueden convertirse en unidades de los edificios y con los elementos que los mezclan habrá que investigar las vías de elaboración de los materiales necesarios, tales como plásticos, fibras, cerámicas, vidrios, etc.
Sin embargo, el principal obstáculo es conseguir una cantidad enorme de dinero para las investigaciones que se deben realizar para intentar cumplir su sueño. Por ello, los proyectos ya en marcha, además de contar con el apoyo de varios Estados, cuentan con el apoyo de las empresas. Por tanto, dado que la visión comercial es cada vez más fuerte, se valora positivamente la organización de agencias de viajes que ofrezcan desplazamientos o estancias a la Luna. Eso sí, dicen que el objetivo final será conseguir dinero para impulsar el progreso de la ciencia. Ya son varias las empresas que han explicado su intención de organizar viajes como la misión ‘Artemis project’. Una asociación privada estadounidense anuncia que con esta misión, antes de los quince años, se podrá realizar un viaje a la Luna de 2 a 3 semanas por un viaje de lujo para conocer las capitales europeas. No es nada caro. ¿Es posible?
Fuerzas internacionales en torno a la misma intención
En 1994 se celebró en la ciudad de Beatenberg una reunión internacional organizada por la Agencia Espacial Europea (ESA) y Suiza. El objetivo de la reunión era promover y coordinar proyectos de estudio de la Luna, tanto a través de personas como de robots. Según los organizadores de la reunión, la exploración y explotación de la Luna ofrece muchas posibilidades. Por ejemplo, los avances tecnológicos a crear pueden tener un uso científico e industrial en la Tierra. De esta forma se establecieron las primeras fases de la estrategia internacional y se decidió reunirse cada dos años para analizar la situación de estos planes.
Por otro lado, en 1979 se propuso una declaración internacional con el objetivo de regular las actividades en la Luna y en otros astros, evitar ser fuente de problemas internacionales y garantizar un uso justo a todos los países. Pero políticamente fracasó porque sólo nueve estados lo aceptaron. Entre ellos no estaban Estados Unidos ni Rusia, porque en el escrito se indica que la Luna y los astros celestes son patrimonio de la humanidad y, en su opinión, el significado de esta idea no es nada claro. Sin embargo, la UNESCO denuncia que algunos países, y sobre todo Estados Unidos, están en contra de definirlos con mayor precisión.
Sin embargo, los planes de estudio de la Luna avanzan. Entre ellos se encuentra el proyecto Leda de la ESA, que se pondrá en marcha en 2002 con la colaboración de las agencias espaciales francesas e italianas. Los japoneses, por su parte, quieren realizar dos tiros, el Loom en 2002 y el Lunar -A en 2003. El objetivo de estos dos proyectos es recopilar datos para conocer el medio ambiente, la topografía, la mineralogía, las ondas sísmicas y la estructura de la Luna. Por otro lado, dentro de la misión europea Smart -1 que esperan tener preparada para 2002, la nave espacial orbitará durante seis meses la Luna y probará las nuevas tecnologías.
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