La carrera por las ‘islas de la luz’ de la Luna

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La carrera por las ‘islas de la luz’ de la Luna

Si todo sale bien, en los próximos años una flota de sondas espaciales explorará la Luna. Más específicamente, las zonas cercanas al polo sur de la Luna. Estados Unidos, China, Europa, Canadá, Japón, Rusia, India, Corea del Sur e Israel tienen planes para explorar esta región de nuestro satélite. Además, a iniciativa de la administración Trump, la NASA ha puesto en marcha el programa Artemisa para poner un ser humano en la superficie lunar en 2024. La zona elegida… sí, lo has adivinado: el polo sur de la Luna. Pero, ¿por qué? ¿Qué tiene de interés esta parte de la Luna? La respuesta es el agua. O, mejor dicho, el hielo. Efectivamente, en el polo sur de la Luna se acumulan importantes reservas de hielo en el fondo de los cráteres a los que nunca llega la luz del Sol. El área total de las regiones lunares en sombra permanente con una temperatura inferior a los -173 ºC es de unos 26 mil kilómetros en ambos polos lunares.

La NASA quiere llevar a cabo en 2024 una misión tripulada al polo sur de la Luna, como es el cráter Shackleton, con el programa Artemisa (NASA).

La temperatura es relevante, porque no basta con que una zona esté en sombra permanente para que pueda acumular hielo; además la superficie debe estar por debajo de los 100 kelvin para que el hielo sea estable y no se sublime a largo plazo. Por otro lado, la mayoría de las reservas de hielo detectadas están en el polo sur, no en el polo norte. ¿Y qué tiene de especial el hielo? Pues que podría emplearse para generar oxígeno e hidrógeno que servirían como propelentes para misiones espaciales. Y, puesto que el pozo gravitatorio de la Luna es mucho menor que el de la Tierra, una vez que dispongamos de ‘gasolineras’ con hidrógeno y oxígeno —en la superficie de nuestro satélite o en el espacio cislunar— sería más sencillo alcanzar otros cuerpos del sistema solar. Como bola extra, a partir del hielo se puede obtener también agua —obviamente— y oxígeno que servirían para mantener vivos a los astronautas de una eventual base lunar sin necesidad de importar estos recursos desde la Tierra.

Las zonas en sombra permanente del polo sur de la Luna vistas por la sonda LRO de la NASA (NASA).
El polo sur de la Luna y la Tierra vistos por la sonda japonesa Kaguya. En primer plano tenemos el cráter Shackleton. Justo bajo la Tierra se ve el borde del cráter Malapert (JAXA/NHK).

Pero, paradójicamente, las zonas de aterrizaje de las misiones tripuladas y no tripuladas que barajan las agencias espaciales no estarían en estas zonas en oscuridad perpetua. Más que nada porque la inmensa mayoría de sondas usan paneles solares para funcionar. No, el objetivo sería aterrizar en las colinas y montañas que bordean los cráteres cuyo fondo está en sombra permanente. Al contrario de lo que sucede con los fondos de los cráteres, estas regiones están iluminadas casi permanentemente. Y decimos casi, porque, desgraciadamente, y a diferencia de lo que se pensaba hace unas décadas, no existen ‘picos de luz eterna’ en los polos de la Luna. Pero sí que hay montañas y colinas que tienen muchos días de Sol al año. Son ‘islas de luz’ en un mar de oscuridad. Esta característica resulta ideal desde el punto de vista de la generación de electricidad mediante energía solar. Y aquí es donde las cosas comienzan a complicarse.

Borde del cráter Shackleton visto por la LRO. A medida que el Sol gira en el horizonte, solo hay un puñado de zonas que están iluminadas permanentemente (NASA).
Zona del borde del cráter Shackleton propuesta por la NASA para instalar una base lunar durante el Programa Constelación (NASA).

Porque, aunque hay una amplia superficie en sombra permanente, el área de esta contrapartida luminosa es mucho más reducida. De hecho, el número de zonas casi siempre iluminadas por el Sol en el polo sur se puede contar con los dedos de una mano. Estas islas de luz están principalmente en tres lugares: el borde del cráter Shackleton —situado justamente en el polo sur—, el borde del cráter de Gerlache, una cresta que conecta ambos cráteres y la montaña Malapert en el borde del cráter homónimo. Pero no todas las zonas son iguales. Dependiendo de la región, el número de días seguidos que reciben luz solar será mayor o menor. Las dos zonas más favorables —a veces denominadas CR1 y CR2 (o C1 y C2)— están la cresta que conecta los cráteres Shackleton y de Gerlache. CR1 tiene casi 320 días seguidos de Sol al año (tiene más días iluminados, pero aquí se tienen en cuenta los días seguidos, cuidado). A continuación tenemos varias zonas —principalmente SR1 y SR2— localizadas en el borde del cráter Shackleton, con 280 y 230 días seguidos de Sol. Por último, hay dos colinas en el monte Malapert —MP1 y MP2— que tienen casi 200 días de Sol de forma continua. La NASA ha propuesto en repetidas ocasiones instalar una base lunar en el borde del cráter Shackleton.

Las zonas con más días de iluminación seguidos en el polo sur, situadas en el borde del cráter Shackleton (SR1 y SR2), la dorsal que une este cráter con el cráter De Gerlache (CR1) y el monte Malapert (MP1 y MP2) (Diego de Rosa et al.).
Las zonas de iluminación casi permanente según un estudio para la ESA (Diego de Rosa et al.).

La extensión y forma precisas de estas islas de la luz es objeto de debate por culpa de las limitaciones en la resolución vertical de los mapas topográficos disponibles y porque varía según la altura que tengamos en cuenta sobre la superficie (un panel solar muy alto recibirá más días de luz seguidos que otro pegado al suelo), pero se calcula que la zona CR1 apenas cubre 15 hectáreas, la zona SR2 no llega a 10 hectáreas y la SR1 tiene menos de 2 hectáreas (aquellos que no estén familiarizados con el Sistema Internacional pueden usar la unidad periodística fundamental, el ‘campo de fútbol’, que viene a ser igual a una hectárea). Por si fuera poco, se trata de regiones muy alargadas, de unos pocos kilómetros de longitud como mucho y apenas entre 20 y 40 metros de ancho. Y hay que tener en cuenta que una base tripulada ocuparía mucho terreno. Esto significa que, por ejemplo, China y Estados Unidos no podrían construir sus hipotéticas bases tripuladas en la misma zona iluminada.

Otro análisis de las zonas SR1, SR2, CR1 y CR2. La ‘X’ marca el polo sur. En rojo las zonas más iluminadas. En azul, aquellas en sombra permanente (Gläser et al.).

En cualquier caso, lo realmente importante es que estamos hablando de un puñado de sitios relativamente pequeños. ¿Y por qué es esto crucial? Porque, como dijimos al principio, hay planeadas muchas misiones no tripuladas y alguna tripulada en los próximos años. Según el Tratado sobre el Espacio Unltraterrestre de 1967 de la ONU, firmado por todas las potencias espaciales actuales, ninguna nación ni empresa privada puede reclamar una parte de la Luna como su propiedad (tampoco se pueden llevar armas o efectuar actividades militares en nuestro satélite), así que, en principio, estas islas de la luz pertenecerían a toda la humanidad. Pero —hay un pero— el tratado tiene una zona gris. Y es que el texto también recoge que ninguna nación puede poner en peligro u obstaculizar el desarrollo de una misión espacial de otro país. En la práctica esto implica que no se puede aterrizar cerca de una nave que esté activa, especialmente si es tripulada. Por tanto, la primera nación que aterrice en estas colinas casi permanentemente iluminadas se haría de facto con el control de buena parte de las mismas. Incluso podría darse el caso de que un país mandase una sonda automática al futuro emplazamiento de una base tripulada solo por ‘fastidiar’.

Las zonas permanentemente iluminadas de la cresta de Shackleton-De Gerlache son las que más días seguidos de Sol tienen en el polo sur (NASA).

Recordemos que desde estas colinas se puede acceder fácilmente a las reservas de hielo de los cráteres lunares (que son mucho más extensas que las islas de luz y, por tanto, menos susceptibles de ser acaparadas por una nación en concreto). Además, justo al lado o dentro de las islas de luz hay varios cráteres en sombra permanente. El asunto de la apropiación de los recursos lunares de la Luna —en este caso hielo— por un país en concreto es otro de los agujeros del tratado de 1967. Bien es cierto que no sabemos cuánto hielo hay en esas zonas oscuras exactamente, aunque sí se sabe que no se trata de depósitos de hielo puro, sino que está mezclado con el regolito (se cree que entre el 30% y el 50% del regolito superficial del fondo de estos cráteres es hielo). También habrá que tener en cuenta la distancia de cada isla de luz a las reservas de hielo más golosas, que se cree están en el interior de los cráteres Shoemaker, Haworth y Faustini. Quizá dentro de unos años las distintas potencias espaciales decidan repartirse las islas de luz del polo sur de forma amistosa para no molestarse entre sí. O puede que dentro de unos años asistamos a una renovada carrera lunar por hacerse con el control de las zonas permanentemente iluminadas de la Luna. Quien controle las islas de la luz del polo sur, controlará la Luna.

Referencias:

  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lunarisru2019/pdf/5035.pdf
  • https://pdfs.semanticscholar.org/39b2/982b4ea90a89400e32b925775588e80a7170.pdf
  • http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2014.08.013 0019-1035/
  • http://lroc.sese.asu.edu/posts/1105
  • https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20170007365.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2019/pdf/1054.pdf
  • https://arxiv.org/pdf/1208.5587.pdf

LINK DE LA FUENTE ORIGINAL NAUKAS DANIEL MARIN

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