* Hielo lunar

HIELO LUNAR

* Lunar ice

La Luna es un lugar completamente diferente a la Tierra. A pesar de estar muy cerca, es un mundo muerto, sin vida, estéril. Desde el espacio es fácil notar la gran diferencia: la Luna es gris, pero la Tierra es azul. Y ese es uno de los principales motivos por el cual nuestro mundo está lleno de vida: el agua. El descubrimiento de hielo en los polos lunares por la sonda Lunar Prospector podría ayudar a cambiar el futuro de nuestro satélite natural como mundo inhabitado.

EL AMBIENTE LUNAR

A las personas que viajaron a la Luna las recordamos con su típica ropa de astronauta: el grueso traje, el casco, la mochila. Todo esto debía darles no solamente el oxígeno para respirar, porque no hay aire, sino que por el mismo motivo, debía proveerles presión adecuada, control de temperatura (que varía de +120 grados C al Sol a -150 grados C en la sombra) y blindaje contra las radiaciones nocivas y los micro-meteoritos.

EL SUELO LUNAR

La composición química del suelo lunar es muy parecida a la de la Tierra: óxidos de silicio, magnesio, calcio, aluminio. Hay menos hierro y más titanio que aquí. Pero las rocas son terriblemente secas, y no hay señal de que hubieran estado alguna vez en el agua. De hecho, las huellas de los astronautas, que aquí en la Tierra se borrarían en poco tiempo, durarán un millón de años en la superficie lunar, por la total ausencia de viento y de lluvia. Existe un poco de erosión, causada justamente por el bombardeo de meteoritos y polvo cósmico, a tal punto que la superficie lunar está muy disgregada, como en la Tierra. Existe una capa de material suelto, que varía de un par de metros hasta 100 m de profundidad, conocido como regolito.

EN BUSCA DE AGUA EN LA LUNA

Si bien la Luna ha sido explorada por astronautas entre 1969 y 1972, las investigaciones científicas realizadas durante la época de la Guerra Fría necesariamente fueron insuficientes. Las misiones Apollo 11, 12, 14, 15, 16 y 17 trajeron casi 400 kg de muestras lunares. Los soviéticos, por la misma época, con las naves robóticas Luna 16, 20 y 24 también trajeron unos pocos pero importantes gramos. Pero a pesar de que las distintas misiones han recogido muestras de terrenos variados, como planicies y montañas, por razones de comunicación y propulsión no pudieron bajar muy lejos del ecuador lunar. O sea, no tenemos muestras de los polos.

Con el fin de la carrera espacial, la Luna fue prácticamente abandonada. Recién en 1994 los estadounidenses lanzaron otra sonda a la Luna: la Clementine, nave militar, cuyo objetivo de era probar nuevos sensores. Levantó mapas fotográficos de gran calidad, inclusive de los polos. La Luna tiene día y noche, como en la Tierra (sólo que duran más: 29 días en total) pero en estas fotos de regiones polares aparecieron cráteres cuyos fondos notablemente están siempre en la oscuridad: como el eje lunar casi no tiene inclinación la luz solar nunca puede llegar hasta esos puntos. Como la Luna fue bombardeada innumerables veces por cometas, que son básicamente hielo de CO2 y de H2O, se especuló que al chocar y vaporizarse muchas de las moléculas de agua podían migrar hasta estos cráteres oscuros donde, por el frío, se congelarían nuevamente.

La Clementine usó su antena de transmisión para lanzar un haz de microondas a esos cráteres; este haz rebotaba en la superficie y era captado por antenas en la Tierra. La manera en que la señal era alterada en el rebote dio motivos para creer que ahí podría haber cristales de hielo.

Es así que poco después la NASA financió la primera misión civil a la Luna en tres décadas: la Lunar Prospector. La nave, de 296 kg de masa total, fue construida por la Lockheed Martin a un costo de 34 millones de dólares, más 4 millones para operarla. Un cohete de combustible sólido y tres etapas, el Athena II, de 25 millones de dólares, la arrojaría con suficiente velocidad para llegar a la Luna. Con su presupuesto total de 63 millones de dólares, fue la misión planetaria más barata en la historia de la NASA.

Lanzada el 7 de enero de 1998, llegó a la Luna 105 horas después. Ahí los 138 kg de hidracina de sus tanques permitieron maniobrarla para que entre en una órbita circular de 100 km de altura, que pasaba sobre los polos. Daba una vuelta cada 118 minutos.

EL EXPERIMENTO

La nave era un tambor de grafito-epoxi de 1,37 de diámetro por 1,28 de altura, cubierto por células solares, que giraba como una rueda para mantener la estabilidad. Como los comandos llegaban a la Luna en apenas 1,3 s, no había necesidad de instalarle una computadora; una grabadora sólida conservaba los datos cuando pasaba por detrás de la Luna, para posterior retransmisión. Del cuerpo de la nave sobresalían tres vigas donde estaban instalados los instrumentos científicos: un magnetómetro, responsabilidad de Mario Acuña, de la Universidad de Arizona, que conjuntamente con un reflectómetro de electrones, responsabilidad de Robert Lin de la Universidad de California en Berkeley, se encargaba de mapear campos y anomalías magnéticas, tanto superficiales cuanto de un posible núcleo lunar; un detector de partículas alfa, responsabilidad de Alan Binder, de la Lockheed, encargado de medir ciertos gases que pudieran emanar del interior de la Luna; un espectrómetro de rayos gama, responsabilidad de Scott Hubbard, del Centro de Investigaciones Ames, encargado de mapear elementos químicos de la superficie; Alex Konopliv del laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA se encargó de analizar variaciones en la señal de radio de la nave para medir alteraciones en su trayectoria y por consiguiente mapear el campo gravitacional lunar.

Pero el experimento más llamativo era el espectrómetro de neutrones, responsabilidad de William Feldman, del Laboratorio Nacional de los Álamos. Como no hay atmósfera, la superficie lunar está constantemente bombardeada por los llamados rayos cósmicos, átomos despedazados provenientes de las estrellas. Al chocar contra el suelo generan neutrones que vuelan hasta el espacio. Estos neutrones pueden ser de tres tipos: los neutrones rápidos son los que escaparon al instante del choque; los que quedan en el suelo pierden velocidad al contacto con hidrógeno hasta convertirse en neutrones de velocidad media; y más tarde en neutrones lentos, cuya velocidad mínima depende de la temperatura del suelo. Un pequeño cilindro con un tipo especial de helio captaba los neutrones lentos y medios. Un segundo cilindro, idéntico, tenía un blindaje que descartaba los lentos. Un dispositivo especial en el espectrómetro de rayos gama sólo detectaba los rápidos. Las lecturas de los tres dispositivos sirvieron para hacer mapas de la superficie lunar y ver de dónde “brota” o “deja de brotar” cada tipo de neutrones.

LOS DATOS

Datos puestos por los investigadores a consideración de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia y publicados en su revista “Science” el 4 de setiembre de 1998 muestran que se detectó una falta de hasta 4,6 % en los neutrones medios (o sea, neutrones rápidos se convertían en neutrones lentos en tiempo muy breve, haciendo más raro ver neutrones de velocidad media) justamente en las regiones donde las fotos de la Clementine muestran que nunca llega la luz solar. Esto es señal de mucho hidrógeno, que según cálculos está como H2O congelado, mezclado con el suelo en una proporción del 0,3 a 1 kg por tonelada. Y puede que existan inclusive depósitos de hielo puro.

Que exista agua en la Luna es muy significativo para la futura exploración humana de nuestro satélite natural, especialmente si tenemos en cuenta que para llevar un litro de agua desde la Tierra al espacio cuesta unos 20.000 dólares. El agua no sólo es fuente de vida para futuros colonos lunares, sino que también se le puede extraer el oxígeno para respirar y el hidrógeno para combustible. Así estas colonias podrán comenzar a hacer que la Luna deje de ser el mundo estéril que siempre ha sido.

A. L.

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Basado en una charla dada en la USP, el 20 de marzo de 1999. Publicado originalmente en ABC Color, el 25 de junio de 2006. Ilustración: Esta concepción artística de la Lunar Prospector muestra a la nave espacial en órbita alrededor de la Luna. Los mástiles de los instrumentos están totalmente desplegados. La Lunar Prospector pasó alrededor de un año y medio estudiando y mapeando nuestro satélite natural. Después de que la misión estuvo completa, se estrelló en un cráter en el Polo Sur lunar. A bordo de la nave estaban cenizas de Eugene Shoemaker, pionero de la Astrogeología, quien así se convirtió en el primer ser humano enterrado en otro cuerpo celeste. Crédito: NASA Ames Research Center.