A Lúa antóllase un lugar inhóspito e extraordinariamente seco, pero no marco do noso regreso ao satélite as diversas axencias espaciais intensifican a procura de auga na súa superficie.
Nese contexto, a análise das mostras recollidas no Oceanus Procellarum pola misión Chang’e-5 da Axencia Espacial Chinesa estima que a superficie lunar pode albergar entre 30 e 30.000 millóns de toneladas do líquido elemento. Tal achado non só podería ser utilizado como fonte de enerxía senón tamén para abastecer de auga a futuras bases lunares sen necesidade de cargala desde a Terra en custosas misións de abastecemento.
Ago que parecía imposible
Todos os corpos do Sistema Solar de máis de 1000 km de diámetro defínense como corpos planetarios. Non todos posúen atmosfera, como ocorre na lúa, e a súa ausencia exponos ao embate de asteroides, cometas e os seus fragmentos que, progresivamente e ao longo dos últimos 4500 millóns de anos, foron escavado cráteres nas súas superficies. Eses proxectís os martillean constantemente e o proceso é moi violento dado que impactan a hipervelocidade.
As enerxías resultantes poden vaporizar ao propio proxectil e parte das rochas superficiais, escavando cráteres e creando plumas de impacto por uns breves instantes, nos que os materiais alcanzarán mesmo temperaturas en que pasan a fase vapor. Nese proceso tamén quedan implantados materiais exógenos dado que se crean un tipo de rochas chamadas brechas de impacto: os materiais do corpo e do proxectil mestúranse e compactan a alta presión.
O panorama non parece demasiado prometedor para a supervivencia de substancias volátiles, é dicir, aquelas capaces de fundirse a relativamente baixas temperaturas. De feito, a presenza de auga na superficie lunar en cantidades significativas constituía unha gran incógnita. Ata o de agora.
O achamento da misión china Chang’e-5
Coñecendo todo o anterior poderiamos pensar que as superficies dos corpos planetarios que non posúen atmosfera, como Mercurio, a Lúa ou o asteroide Vesta, deberían carecer de auga, pero andariamos errados. Así o corrobora un novo estudo da Academia de Ciencias Chinesa que, baseándose nas mostras de regolito retornadas pola misión chinesa Chang’e-5, acaba de demostrar que determinadas esférulas de vídrio, que se producen tras eses impactos con meteoroides, son particularmente capaces de absorber cantidades moi significativas de auga.
De feito, as superficies desas esférulas están continuamente bañadas por hidróxeno e outros elementos químicos que conforman o vento solar, unha especie de alento que desprende de maneira continua nosa estrela e que se expande ao seu redor, bañando aos corpos planetarios que o rodean.
Os elementos químicos que chegan co vento solar interaccionan coas esférulas vítreas e, na súa superficie, fórmase auga que queda retida a través dun proceso de difusión na súa estrutura mineral.
De feito, os cristais de silicatos están particularmente expostos á alteración acuosa, un proceso que os degrada e que tamén se antolla importante nesas contornas expostas ao procesado espacial (space weathering).
Millóns de toneladas de auga na lúa
En total, tendo en conta que esas esférulas producidas por impacto esténdense no regolito ao longo de toda a superficie lunar, supoñen unha cantidade de auga almacenada nada despreciable. De feito, estímase que en total poida oscilar entre 30 e 30.000 millóns de toneladas, dependendo do número e a capacidade de almacenaxe que posúan, algo que parece estar suxeito a variacións na súa composición.
Por se fose pouco, os materiais condríticos hidratados que alcanzan o noso satélite natural quedan tamén implantados no regolito que forma a súa superficie. De feito, os grupos de condritas carbonáceas hidratadas deixaron implantados os seus compoñentes na superficie lunar ao longo dos eones, enriquecendo no regolito lunar e nas chamadas brechas de impacto. Eses proxectís que chegan continuamente conteñen minerais hidratados: filosilicatos, óxidos e carbonatos que son froito da alteración acuosa de asteroides que quedaron empapados en auga nos primeiros tempos, decenas de millóns de anos antes de que acabase de formarse a Terra.
Misións en busca de auga e outros recursos
Non nos debe estrañar que misións recentes fixesen uso de instrumentación punteira para identificar as rexións da Lúa ricas en auga. Ese é o caso do instrumento ruso Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) que foi deseñado para a misión interplanetaria Lunar Reconnaissance Orbiter 2009 (LRO) coa que a NASA explorou en detalle as futuras zonas de aluaxe no polo sur lunar.
A base dese enxeñoso instrumento é que os neutróns rebotan de átomo a átomo como bólas de billar, perdendo enerxía en cada colisión. Algúns destes neutróns escapan ao espazo, onde LEND detéctaos.
Con todo, aquelas zonas do regolito lunar que posúen hidróxeno reducen o número de neutróns que escapan. Dese modo, para poder mapear os posibles depósitos de xeo, os científicos empregan ese tipo de detectores de neutróns.
Os resultados obtidos polas sondas empregadas ata a data apuntan á existencia de depósitos de auga xeada naqueles cráteres e rexións permanentemente apantalladas da luz solar.
Podemos facernos unha idea da relevancia de atopar reservas de auga na lúa pero tamén das dificultades intrínsecas detrás da súa extracción e utilización. Precisamente desde o CSIC traballamos nesas técnicas de reutilización de recursos in situ, coñecidas como ISRU.
Comprender en todo luxo de detalles a natureza e propiedades dos materiais que conforman a superficie lunar é clave para superar as dificultades tecnolóxicas que implica poder utilizalos para abordar novos retos. Por iso propuxemos o emprego dun rover no marco das misións Artemisa para emprender un programa de procura de recursos de utilización inmediata.
De feito, o desenvolvemento de técnicas ISRU será o primeiro paso a emprender nas futuras misións tripuladas de retorno de mostras se se desexa baixar os seus custos, incrementando a viabilidade de usar a Lúa como porta de saída a outros mundos. De feito, iso é o que planea a chamada Lunar Gateway, actualmente en construción.
Neste panorama que, neste momento, antóllase futurista, o líquido elemento resultará fundamental para xerar enerxía ou mesmo, se conseguimos desenvolver sistemas de purificación adecuados, poderían ser de uso común para os astronautas ou para terraformizar contornas próximas ás futuras bases lunares.
*Josep M. Trigo Rodríguez é investigador principal do Grupo de Meteoritos, Corpos Menores e Ciencias Planetarias, Instituto de Ciencias do Espazo (ICE – CSIC)
Cláusula de divulgación: Josep M. Trigo Rodríguez recibe fondos do proxecto do Plan Nacional de Astronomía e Astrofísica PID2021-128062NB-I00 financiado polo MICINN e a Axencia Estatal de Investigación
