De qué forma construirían calles a partir del polvo de la superficie en la Luna

Después de más de 50 años, el ser humano está planificando volver a la Luna en 2025 con la misión Artemis III. Pero mientras se desarrollan las pruebas y los vuelos previos al nuevo alunizaje, científicos ya están pensado en nuestro satélite natural como sitio de una base permanente.

Si bien la Luna presenta los desafíos de no tener oxígeno, ni agua líquida, y registrar un rango de temperatura extremo de 250 grados, uno de los desafíos más desconcertantes para las agencias espaciales que esperan establecer una colonia lunar es el polvo, que erosiona los trajes espaciales, obstruye la maquinaria, interfiere con los instrumentos científicos y dificulta los desplazamientos.

El polvo de la Luna está compuesto en gran parte de roca volcánica lunar que los impactos cósmicos y la radiación han reducido a polvo durante millones de años. Y aunque la Luna normalmente nos parece blanca debido a la luz solar reflejada, el suelo lunar en realidad es mayoritariamente gris oscuro.

Mientras que la Tierra tiene viento y agua para erosionar su suelo, la Luna no los tiene, por lo que, en el polvo lunar, “muchas partículas tienen bordes afilados”, explicó Juan-Carlos Ginés-Palomares, ingeniero aeroespacial de la Universidad de Aalen en Alemania. Por lo tanto, puede resultar un gran peligro para la exploración espacial.

Ahora los científicos han encontrado una posible solución a este problema, demostrando que el polvo lunar podría derretirse usando una lente gigante para crear caminos sólidos y áreas de aterrizaje. Los hallazgos se publican en la revista Scientific Reports.

“Se podría pensar: ‘Calles en la Luna, ¿quién las necesita?’”, dijo el profesor Jens Günster, del Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales de Berlín y coautor de un informe sobre la posible solución. “Pero en realidad es una especie de demanda deprimente (incluso) desde el principio. Es un material muy suelto, no hay atmósfera, la gravedad es débil, por lo que el polvo llega a todas partes. Contamina no sólo sus equipos sino también los de otras naciones. A nadie le gustaría verse cubierto de polvo por otro cohete”, precisó el experto.

El polvo ha arruinado misiones anteriores, como la nave espacial Surveyor 3 (dañada por el polvo levantado por el aterrizaje del Apolo 12), y superar este desafío es una prioridad para la NASA, que pretende establecer un puesto avanzado lunar permanente. Transportar materiales de construcción a la Luna sería demasiado caro, por lo que se necesitan soluciones no convencionales. “Hay que aprovechar lo que hay allí, que es simplemente polvo suelto”, afirma Günster.

Una forma de evitar que el polvo lunar dañe a los rovers mientras deambulan por la superficie lunar es hacer que conduzcan por rutas pavimentadas en la Luna. Sin embargo, transportar materiales de construcción desde la Tierra es costoso, por lo que los investigadores quieren depender lo más posible de los propios recursos lunares. Y en un nuevo estudio, Ginés-Palomares, ingeniero aeroespacial de la Universidad de Aalen en Alemania y sus colegas experimentaron con un material de grano fino llamado EAC-1A, que la Agencia Espacial desarrolló como sustituto del suelo lunar. Querían ver si la luz solar concentrada podía derretir el polvo lunar y convertirlo en bloques de roca.

Utilizaron un rayo láser de 50 mm de diámetro para calentar el polvo a aproximadamente 1.600 °C y fundirlo. Lentamente trazaron formas de triángulos flexibles, cada uno de unos 25 cm de ancho, que podrían entrelazarse para crear superficies sólidas en grandes áreas de suelo lunar, sirviendo como futuras carreteras y plataformas de aterrizaje.

El proceso no es rápido. Se tardó aproximadamente una hora en producir cada pequeña unidad geométrica, lo que significa que se necesitarían unos 100 días para crear un lugar de aterrizaje de 10 x 10 m. “Parece una eternidad, pero pensemos en las construcciones en la Tierra”, afirma Günster. “A veces se necesita una eternidad para construir un nuevo cruce”.

Para reproducir este enfoque en la Luna, los autores calculan que sería necesario transportar una lente de aproximadamente 2,37 metros cuadrados desde la Tierra para que actuara como concentrador de luz solar en lugar del láser. La lente podría estar hecha de una lámina de polímero que podría enrollarse, lo que facilitaría su transporte. Pero el polvo seguiría siendo un problema para la propia lente. “Cuando se acumula polvo en la lente, tarde o temprano dejará de funcionar”, afirmó Günster, y añadió que una lente vibratoria puede ayudar a mitigar este problema.

Investigaciones anteriores sugirieron que la luz solar intensa o los rayos láser podrían fusionar el suelo lunar en estructuras densas y rígidas. Sin embargo, experimentos anteriores nunca produjeron bloques de este tamaño, ni utilizaron haces de luz tan grandes o potentes. Los experimentos futuros deberían analizar qué tan bien dichas losas sobreviven al empuje de los cohetes para ver si podrían encontrar uso en pistas de aterrizaje.