La desafiante logística de la exploración lunar Understand article

Traducido por Elisa López Schiaffino. El camino a la Luna está lleno de desafíos. ¿Qué preguntas deberán contestar la próxima generación de exploradores espaciales?

En el primero de mis dos artículos, expliqué por qué los científicos quieren regresar a la Luna, qué preguntas científicas quedan por contestar, y por qué es importante encontrar las respuestas (Tranfield, 2014). En este artículo posterior, describo algunos desafíos prácticos- pero no triviales- que dificultan la misión a la Luna, junto con algunas  ideas para llegar a posibles soluciones. Sus alumnos, la próxima generación de exploradores espaciales, también pueden idear soluciones a estos problemas.

¿A qué parte de la Luna deberíamos ir y por qué?

¿A los polos? ¿Al ecuador? ¿A la cara visible de la Luna? ¿A la cara oculta? La respuesta depende de qué preguntas científicas se estén tratando de contestar. Todas las misiones Apolo aterrizaron en la cara visible de la Luna, cerca del ecuador^w1. Los científicos creen que se deberían explorar nuevos lugares para expandir nuestros conocimientos sobre la Luna. Entre los lugares de interés están los polos, y en especial la Cuenca Polo Sur-Aitken, que es el cráter de mayor tamaño y profundidad conocido en la superficie lunar^w2, lo que la convierte en una ubicación de estudio interesante para los geólogos lunares.

Además, la misión LCROSS de la NASA en el año 2009 estableció la presencia de hielo en los polos en zonas que nunca reciben luz solar directa^w3. Los experimentos que deseen estudiar el hielo lunar deberán centrarse en los polos lunares. La cara oculta de la Luna también podría ser un lugar interesante para la exploración, pero es más desafiante técnicamente porque, como nunca hay una línea directa de contacto visual entre la cara oculta de la Luna y la Tierra, se dificultarían las comunicaciones y el control de la misión.

¿Deberían ir los humanos? ¿Deberían ir los robots?

¿O deberían ir ambos? Los humanos pueden hacer más ciencia que un robot en la misma cantidad de tiempo. Los humanos pueden aprender rápidamente de su entorno y aplicar ese conocimiento para evaluar situaciones. Sin embargo, una misión humana cuesta mucho más dinero y pone en riesgo más vidas que una misión robótica. En general, se planean primero las misiones robóticas para llevar a cabo estudios científicos preliminares: previamente a la llegada de las misiones humanas, llevan suministros y usan cámaras e instrumentos científicos para estudiar el lugar. Al cabo de una serie de misiones robóticas exitosas, se planean las misiones humanas para llevar a cabo tareas más complejas, que incluyen experimentos científicos avanzados, la construcción de hábitats y la exploración.

¿Los experimentos deberían hacerse en la Luna o en la Tierra?

Las muestras lunares deben estar en un ambiente con un contenido mínimo de aire y agua y lejos de fuentes contaminantes como los seres humanos, las naves espaciales y la atmósfera terrestre. Por ello, estudiar las muestras en la Luna reduce el riesgo de que cambien y se contaminen durante el transporte. Sin embargo, el costo y el desafío tecnológico de desarrollar y poner en el espacio instrumentos científicos que sean lo suficientemente pequeños y que funcionen en la gravedad lunar limitan el tipo de análisis que se puede llevar a cabo en la superficie lunar.

Por ello, las muestras que necesiten métodos múltiples de análisis, o instrumentos complicados, deberían ser analizadas en la Tierra. Esto implica que deben ser cuidadosamente recolectadas y transportadas a la Tierra para minimizar los cambios y la contaminación. Las cajas para rocas diseñadas para las misiones Apolo aportan un buen ejemplo de lo desafiante que puede ser esta tarea. Las cajas fueron diseñadas para mantener el oxígeno y el agua fuera de las muestras durante el viaje de regreso a la Tierra, pero en algunos casos la naturaleza abrasiva del polvo lunar desgastó los cierres de las cajas y las muestras fueron expuestas al aire y la humedad. Otro ejemplo se observa en las muestras de núcleos de hielo. Los núcleos de hielo obtenidos mediante la perforación pueden resultar dañados por el calor generado durante el proceso de recolección, y los núcleos de hielo recolectados probablemente deberán ser transportados a la Tierra en contenedores diseñados especialmente para proteger las muestras del calor, la luz, la radiación, el oxígeno y los contaminantes biológicos.

 

 

 

¿Cómo se pueden conservar las muestras en la Tierra sin comprometer su calidad?

El edificio de curaciones de la Nasa en Houston, Texas, E.E.U.U., ha establecido procedimientos exitosos para trabajar con muestras de suelo mantenidas en atmósfera de gas nitrógeno inerte, lo que asegura que estén bien protegidas de la humedad y de la contaminación biológica y de la contaminación por gases. Hay instalaciones específicas para la investigación de las muestras, y hay registros detallados que documentan de lo que se ha hecho con cada muestra. Las muestras nuevas, como los núcleos de hielo, requerirán el desarrollo de un método adicional de trabajo para asegurar que sean tratadas de manera de proteger su valor científico.

¿Cuántas misiones a la Luna se deberían realizar?

Cada misión debería diseñarse con el objetivo de profundizar nuestro conocimiento y nuestras habilidades de exploración. Sin embargo, cada misión requiere una inversión considerable de tecnología, tiempo y dinero. Por ejemplo, en un momento pico, 400 000 personas trabajaban en el programa Apolo, lo que costó 20 mil millones de dólares en 1970^w5 (equivalente a alrededor de 120 mil millones de dólares en 2013 con el ajuste por la inflación). En cambio, la misión LCROSS / Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) costó 583 millones de dólares en 2009 (equivalentes a 633 millones de dólares en 2013)^w6. La misión LCROSS/LRO fue más económica que el programa Apolo, pero su valor científico fue menor y no incluyó la exploración humana. Al planear grandes programas de exploración, es importante encontrar el equilibrio entre las misiones humanas y robóticas para maximizar el rendimiento científico a un costo razonable.

¿Quién debería pagar? ¿Quién debería ir?

En el panorama político y económico de hoy, muy pocos países tienen todos los recursos y las capacidades necesarias para lanzar sus propias misiones lunares. La cooperación internacional, en la que distintos países contribuyen con capacidades y recursos, permite que todos los países contribuyan a una misión compartida de exploración espacial a largo plazo, a la Luna y más allá. Será un desafío ponerse de acuerdo sobre qué países pueden enviar astronautas y equipamiento, y esto puede ser un tema interesante para discutir con sus alumnos.

Los beneficios de regresar a la Luna desde un punto de vista científico y exploratorio son enormes. Sin embargo, se deben superar varios desafíos para alcanzar esos objetivos. Esto fue logrado durante la era Apolo, y hoy hay un impulso creciente dentro de la comunidad científica para hacerlo nuevamente.

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