El suelo de la Luna es apto para la vida

Las agencias espaciales y, para qué negarlo, también el imaginario popular, han planteado durante décadas la idea de utilizar la Luna como base para exploraciones a gran escala del cosmos. Sin embargo, la necesidad de dotar a dicha base de recursos adecuados para sus habitantes, especialmente agua, ha sido un obstáculo para hacerlo realidad. Hasta ahora.

Un equipo de científicos, liderados por Lu Wang, ha desarrollado una tecnología que podría ayudar a los humanos a sobrevivir en la Luna. En un estudio publicado en Joule de Cell Press, el equipo de Wang extrajo agua del suelo lunar y la utilizó para convertir dióxido de carbono en oxígeno y sustancias químicas para combustible, lo que podría abrir nuevas puertas para la futura exploración del espacio profundo al mitigar la necesidad de transportar recursos esenciales como agua y combustible desde la Tierra.

“Nunca imaginamos del todo la magia que poseía el suelo lunar – explica Wang -. La mayor sorpresa para nosotros fue el éxito tangible de este enfoque integrado. La integración en un solo paso de la extracción de H₂O lunar y la catálisis fototérmica de CO₂ podría mejorar la eficiencia del uso de energía y reducir el coste y la complejidad del desarrollo de infraestructuras”.

Según el estudio, llevar un litro de agua a la Luna cuesta unos 20.000 euros, de modo que, entre bebida, higiene y cocinar, un astronauta puede consumir al menos cinco litros diarios, lo que significaría unos 100.000 euros, solo para un astronauta y para su primer día en suelo selenita.

Las muestras de suelo analizadas de la misión Chang'E-5 proporcionan evidencia de la presencia de agua en la superficie lunar, lo que, según Wang, podría permitir a los exploradores aprovechar los recursos naturales de la Luna para satisfacer sus necesidades, evitando una logística compleja y costosa.

Sin embargo, las estrategias desarrolladas previamente para extraer agua del suelo lunar implicaban múltiples pasos de alto consumo energético y no descomponían el CO2 para combustible ni otros usos esenciales.

Para salvar este obstáculo, el equipo de Wang desarrolló una tecnología que extraería agua del suelo lunar y la utilizaría directamente para convertir el CO2 exhalado por los astronautas en monóxido de carbono (CO) e hidrógeno gaseoso, que posteriormente podría utilizarse para producir combustible y oxígeno para la respiración de los astronautas.

La nueva tecnología logra esto mediante una novedosa estrategia fototérmica, que convierte la luz solar en calor. Los científicos probaron la tecnología utilizando muestras de suelo lunar recolectadas durante la misión Chang'E, así como muestras lunares simuladas y un reactor lleno de gas CO2 que utilizaba un sistema de concentración de luz para impulsar el proceso fototérmico.

El equipo utilizó ilmenita, un mineral negro pesado y uno de los varios depósitos de agua reportados en el suelo lunar, para medir la actividad fototérmica y analizar los mecanismos del proceso.

A pesar del éxito de la tecnología en el laboratorio, el entorno lunar extremo aún plantea desafíos que complicarán su uso en la Luna, según Wang, incluyendo fluctuaciones drásticas de temperatura, radiación intensa y baja gravedad.

Además, el suelo lunar en su entorno natural no tiene una composición uniforme, lo que provoca que sus propiedades sean inconsistentes, mientras que el CO2 de las exhalaciones de los astronautas podría no ser suficiente para proporcionar la base para toda el agua, el combustible y el oxígeno que necesitan. Las limitaciones tecnológicas también siguen representando una barrera, ya que el rendimiento catalítico actual aún es insuficiente para sustentar plenamente la vida humana en entornos extraterrestres.

“Superar estos obstáculos técnicos y los importantes costos asociados en el desarrollo, la implementación y la operación, será crucial para lograr la utilización sostenible del agua lunar y la exploración espacial”, concluye Wang.