Construir ladrillos en la Luna a partir de polvo lunar

En las próximas décadas, muchas agencias espaciales esperan llevar a cabo misiones con tripulación a la Luna e incluso establecer puestos de avanzada allí. De hecho, entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA), Roscosmos y las agencias espaciales india y china, no faltan planes para construir bases y asentamientos lunares. Éstos no sólo establecerán una presencia humana en la Luna, sino que facilitarán las misiones a Marte y a mayores profundidades en el espacio.

Por ejemplo, la ESA planea construir una «aldea lunar internacional» en la Luna para la década de 2030. Como sucesora espiritual de la Estación Espacial Internacional (ISS), esta aldea también permitiría la investigación científica en un entorno lunar. Actualmente, los investigadores europeos están planeando cómo construir esta aldea, lo que incluye la realización de experimentos con simulantes de polvo lunar para crear ladrillos.

En pocas palabras, toda la superficie de la Luna está cubierta de polvo (también conocido como regolito) que se compone de finas partículas de silicato en bruto. Este polvo se formó en el transcurso de miles de millones de años por los constantes impactos de meteoritos que golpearon el manto de silicato en finas partículas. Ha permanecido en un estado áspero y fino debido al hecho de que la superficie lunar no experimenta ningún tipo de meteorización o erosión (debido a la falta de atmósfera y agua líquida).

Debido a que es tan abundante, alcanzando profundidades de 4-5 metros (13-16,5 pies) en algunos lugares -y hasta 15 metros (49 pies) en las zonas altas más antiguas- el regolito es considerado por muchas agencias espaciales como el material de construcción elegido para los asentamientos lunares. Como explicó Aidan Cowley, asesor científico de la ESA y experto en suelo lunar, en un reciente comunicado de prensa de la ESA:

«Los ladrillos lunares estarán hechos de polvo. Se podrán crear bloques sólidos con él para construir carreteras y plataformas de lanzamiento, o hábitats que protejan a los astronautas del duro entorno lunar».

Además de aprovechar un recurso local aparentemente inagotable, los planes de la ESA de utilizar el regolito lunar para crear esta base y la infraestructura relacionada demuestran su compromiso con la utilización de recursos in situ. Básicamente, las bases en la Luna, Marte y otros lugares del Sistema Solar tendrán que ser lo más autosuficientes posible para reducir la dependencia de la Tierra en cuanto a los envíos regulares de suministros, lo que sería caro y agotaría los recursos.

Para probar cómo se comportaría el regolito lunar como material de construcción, los científicos de la ESA han estado utilizando simulantes de polvo lunar cosechado aquí mismo en la Tierra. Como explicó Aiden, el regolito tanto en la Tierra como en la Luna es producto del vulcanismo y es básicamente material basáltico compuesto de silicatos. «La Luna y la Tierra comparten una historia geológica común», dijo, «y no es difícil encontrar material similar al que se encuentra en la Luna en los restos de los flujos de lava».

Los simulantes fueron cosechados en la región alrededor de Colonia, Alemania, que fueron volcánicamente activos hace unos 45 millones de años. Utilizando el polvo volcánico de estos antiguos flujos de lava, que se determinó que coincidía con el polvo lunar, los investigadores del Centro Europeo de Astronautas (EAC) empezaron a utilizar el polvo (al que han llamado EAC-1) para fabricar prototipos de los ladrillos que se utilizarían para crear la aldea lunar.

La nave espacial EAC, una iniciativa de la ESA diseñada para afrontar los retos de los vuelos espaciales con tripulación, también está trabajando con el EAC-1 para desarrollar las tecnologías y conceptos que se necesitarán para crear un puesto de avanzada lunar y para futuras misiones a la Luna. Uno de sus proyectos se centra en cómo utilizar el oxígeno del polvo lunar (que representa el 40% del mismo) para ayudar a los astronautas a prolongar su estancia en la Luna.

Pero antes de que la ESA pueda dar el visto bueno al polvo lunar como material de construcción, todavía hay que realizar una serie de pruebas. Entre ellas, recrear el comportamiento del polvo lunar en un entorno de radiación para simular su comportamiento electrostático. Desde hace décadas, los científicos saben que el polvo lunar está cargado eléctricamente debido al modo en que es bombardeado constantemente por la radiación solar y cósmica.

Esto es lo que hace que se levante de la superficie y se adhiera a cualquier cosa que toque (lo que notaron los astronautas del Apolo 11 al regresar al Módulo de Excursión Lunar). Como indicó Erin Transfield -miembro del equipo temático de polvo lunar de la ESA-, los científicos aún no comprenden del todo la naturaleza electrostática del polvo lunar, lo que podría suponer un problema a la hora de utilizarlo como material de construcción.

Además, los experimentos con el entorno de radiación aún no han dado resultados concluyentes. Como bióloga que sueña con ser la primera mujer en la Luna, Transfield indicó que son necesarias más investigaciones utilizando polvo lunar real. «Esto nos da una razón más para volver a la Luna», dijo. «Necesitamos muestras prístinas de la superficie expuesta al ambiente de radiación».

Además de establecer una presencia humana en la Luna y permitir misiones al espacio profundo, la construcción de la aldea lunar propuesta por la ESA también ofrecería oportunidades para aprovechar nuevas tecnologías y forjar asociaciones entre el sector público y el privado. Por ejemplo, la ESA ha colaborado con el estudio de diseño arquitectónico Foster + Partners para idear el diseño de su aldea lunar, y se ha contratado a otras empresas privadas para que ayuden a investigar otros aspectos de su construcción.

En la actualidad, la ESA planea construir su aldea lunar internacional en la región polar del sur, donde se ha descubierto abundante hielo de agua. Para investigarlo, la ESA enviará a la Luna en 2020 su misión Package for Resource Observation and in-Situ Prospecting for Exploration, Commercial exploitation and Transportation (PROSPECT), que viajará como parte de la misión rusa Luna-27.

Esta misión, un esfuerzo conjunto entre la ESA y Roscosmos, implicará el aterrizaje de un módulo de aterrizaje construido por Rusia en la cuenca del Polo Sur-Aitken, donde la sonda PROSPECT se desplegará y perforará la superficie para recuperar muestras de hielo. En el futuro, los planes de la ESA a largo plazo también contemplan una serie de misiones a la Luna a partir de la década de 2020, en las que participarían trabajadores robóticos que prepararían el camino para que los exploradores humanos aterrizaran más tarde.

En las próximas décadas, las intenciones de las principales agencias espaciales del mundo son claras: no sólo vamos a volver a la Luna, sino que pretendemos quedarnos allí. Para ello, se están dedicando considerables recursos a la investigación y el desarrollo de las tecnologías y los conceptos necesarios para lograrlo. Para la década de 2030, es posible que veamos a los astronautas (e incluso a los ciudadanos privados) yendo y viniendo de la luna con regularidad.