¿Es realmente aprovechable el agua lunar?

El 1961, año en el que los EEUU decidieron enfocar su programa espacial en las misiones tripuladas hacia la Luna, los científicos propusieron la hipótesis de que los impactos de cometas contra la superficie lunar podrían liberar agua, la cual se iría acumulando en el transcurso de millones de años en áreas deprimidas situadas en los polos lunares. En estas zonas nunca incide la luz solar y las temperaturas son lo suficientemente bajas como para que se conserve esta sustancia durante largos periodos de tiempo.

Desde entonces, uno de los puntos de interés científico acerca de la Luna fue la búsqueda de hielo de agua mediante una misión en órbita polar. Curiosamente, a pesar del gran número de sondas estadounidenses y soviéticas enviadas a nuestro satélite natural durante la década de los ’60, los estudios sobre de hielo de agua no se llevarían a cabo hasta las misiones Clementine (1995) y Lunar Prospector (1998). Los datos de radar de la primera y del espectrómetro de neutrones de la segunda mostraban indirectamente la presencia de hielo de agua, calculándose que la masa total entre ambos polos podría hallarse entre los 10 y 300 millones de toneladas métricas.

Aunque los científicos están bastante seguros de que estas zonas en permanente oscuridad cuentan con depósitos de hielo, se hace necesario despejar algunas interpretaciones controvertidas de los datos de ambas misiones. Esta labor se está desarrollando actualmente con la sonda europea SMART-1 y será en un próximo futuro ampliada con la Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA.

¿Es realmente aprovechable este hielo de agua lunar para futuras misiones tripuladas?
Hay dos puntos importantes que deben ser considerados y que definen la complejidad de esta empresa: la accesibilidad y la extracción del hielo.

Los científicos e ingenieros creen que las zonas más adecuadas para extraer el agua lunar serían los cráteres pequeños y las áreas entre cráteres que se encuentren permanentemente a la sombra, ya que su superficie resulta más plana y accesible. El descenso hacia la base de los cráteres mayores resultaría muy difícil y peligroso, debido a la presencia de paredes verticales y terrenos escarpados, así como de bloques de gran tamaño producidos por los propios impactos. Hay que tener en cuenta que en las regiones polares el Sol se sitúa permanentemente semioculto o muy próximo al horizonte lunar y que al no existir una atmósfera, las zonas en sombra se encuentran en oscuridad total, sin poderse apreciar las formas del terreno, un problema importante durante una eventual misión lunar.

Otro factor a tener en cuenta es la naturaleza de los depósitos de hielo: este material acumulado no presentaría un aspecto puro como el que habitualmente observamos en los glaciares o zonas de montaña terrestres, sino que se hallaría mezclado con el polvo y materia lunares. Los datos obtenidos por la sonda Lunar Prospector indican que por cada kilogramo de polvo lunar, sólo un 10% como máximo corresponde al hielo. Aunque pueda parecer una cantidad muy baja, resulta abundante para ser explotada, pudiéndose extraer un promedio de 2000 toneladas de un área de sólo 1 km2. Además, el hecho de que la proporción de hielo frente a suelo lunar sea baja no complica las cosas sino todo lo contrario: para valores de hielo inferiores al 10%, la mezcla se comporta como un material arenoso sin consistencia, fácilmente manejable; en cambio, a mayores concentraciones, el hielo y el polvo lunar se hallarían cementados formando una masa compacta considerablemente más difícil de manipular.

Basándose en todo ello, se han propuesto diferentes modos de extracción y aprovechamiento del hielo lunar, teniendo en cuenta entre otros factores la efectividad del proceso, la polución lunar y los costes de montaje y mantenimiento del sistema. Todos estos métodos tienen en común el calentamiento de los materiales lunares para liberar el agua, bien empleando generadores termoeléctricos de radioisótopos in situ –necesarios en un ambiente de permanente oscuridad– o bien mediante el transporte previo en un sistema cerrado hacia un horno que trabaje con energía solar.

Una idea más innovadora consiste en la extracción in situ del agua empleando un instrumento generador de microondas móvil alimentado por un sistema de paneles solares situados a cierta distancia, en un punto en donde se pueda recoger energía solar. Este procedimiento es especialmente efectivo cuando las concentraciones de hielo son bajas, pues las microondas calentarían el polvo lunar obligando al agua congelada a vaporizarse. El propio instrumento transportaría una campana extractora para atrapar el vapor y condensarlo en puntos más fríos, recogiéndose así poco a poco el agua. Se trata de un método bastante caro en comparación con el resto, aunque es el que menos altera la superficie lunar y su alta movilidad lo hace especialmente versátil.

Estos sistemas de extracción no sólo serían empleados con la finalidad de obtener agua para el consumo humano. Uno de los problemas más significativos que ha de abordar la astronáutica lunar es la escasez de combustible para las cápsulas y naves espaciales. El oxígeno junto con el hidrógeno se emplean habitualmente para la propulsión y aunque el primero es abundante en los minerales del regolito lunar, el segundo no. No se conoce ninguna fuente de hidrógeno en nuestro satélite, a excepción de los posibles depósitos de hielo polares. Si tales depósitos son fáciles de acceder y de explotar, su utilización agilizaría significativamente los lanzamientos y viajes desde la Luna sin depender directamente de la Tierra.

Fuente: Astroenlazador