THE CONVERSATION
Troben aigua a la Lluna i podria utilitzar-se per a missions tripulades
La Lluna sembla un lloc inhòspit i extraordinàriament sec, però en el marc de la nostra tornada al satèl·lit les diverses agències espacials intensifiquen la recerca d’aigua a la seva superfície.
En aquest context, l’anàlisi de les mostres recollides a l’Oceanus Procellarum per la missió Chang’e-5 de l’Agència Espacial de la Xina calcula que la superfície lunar pot acollir entre 30 i 30.000 milions de tones del líquid element. Tal troballa no només podria ser utilitzada com a font d’energia sinó també per proveir d’aigua futures bases lunars sense necessitat de carregar-la des de la Terra en costoses missions de proveïment.
Una cosa que semblava impossible
Tots els cossos del Sistema Solar de més de 1.000 km de diàmetre es defineixen com a cossos planetaris. No tots posseeixen atmosfera, com passa a la Lluna, i la seva absència els exposa a l’embat d’asteroides, cometes i els seus fragments que, progressivament i al llarg dels últims 4.500 milions d’anys, han anat excavant cràters a les seves superfícies. Aquests projectils els martellegen constantment i el procés és molt violent ja que impacten a hipervelocitat.
Les energies resultants poden vaporitzar el mateix projectil i part de les roques superficials, que excaven cràters i creen plomalls d’impacte durant uns breus instants, en els quals els materials arribaran fins i tot a temperatures en què passen a fase vapor. En aquest procés també queden implantats materials exògens ja que es creen un tipus de roques anomenades bretxes d’impacte: els materials del cos i del projectil es barregen i compacten a alta pressió.
El panorama no sembla gaire encoratjador per a la supervivència de substàncies volàtils, és a dir, aquelles capaces de fondre’s a relativament baixes temperatures. De fet, la presència d’aigua a la superfície lunar en quantitats significatives constituïa una gran incògnita. Fins ara.
La troballa de la missió xinesa Chang’e-5
Coneixent tot el que hem esmentat, podríem pensar que les superfícies dels cossos planetaris que no tenen atmosfera, com Mercuri, la Lluna o l’asteroide Vesta, no haurien de tenir aigua, però aniríem errats. Així ho corrobora un nou estudi de l’Acadèmia de Ciències de la Xina que, basant-se en les mostres de regolita retornades per la missió xinesa Chang’e-5, acaba de demostrar que determinades esfèrules de vidre, que es produeixen després d’aquests impactes amb meteoroides, són particularment capaces d’absorbir quantitats molt significatives d’aigua.
De fet, les superfícies d’aquestes esfèrules estan contínuament banyades per hidrogen i altres elements químics que conformen el vent solar, una espècie d’alè que desprèn de manera contínua la nostra estrella i que s’expandeix al seu voltant, i així banya els cossos planetaris que l’envolten.
Els elements químics que arriben amb el vent solar interaccionen amb les esfèrules vítries i, a la seva superfície, es forma aigua que queda retinguda a través d’un procés de difusió en la seva estructura mineral.
De fet, els vidres de silicats estan particularment exposats a l’alteració aquosa, un procés que els degrada i que també sembla important en aquests entorns exposats al processament espacial (space weathering).
Milions de tones d’aigua a la Lluna
En total, tenint en compte que aquestes esfèrules produïdes per impacte s’estenen en la regolita al llarg de tota la superfície lunar, suposa una quantitat d’aigua emmagatzemada gens menyspreable. De fet, es calcula que en total pot oscil·lar entre 30 i 30.000 milions de tones, depenent del número i la capacitat d’emmagatzematge que tinguin, una cosa que sembla estar subjecte a variacions en la seva composició.
Per si fos poc, els materials de condrita hidratats que encerten el nostre satèl·lit natural queden també implantats en la regolita que forma la seva superfície. De fet, els grups de condrites carbonàcies hidratades han deixat implantats els seus components a la superfície lunar al llarg dels eons, cosa que ha enriquit la regolita lunar i les anomenades bretxes d’impacte. Aquests projectils que arriben contínuament contenen minerals hidratats: fil·losilicats, òxids i carbonats que són fruit de l’alteració aquosa d’asteroides que van quedar xops en aigua en els primers temps, desenes de milions d’anys abans que acabés de formar-se la Terra.
Missions a la recerca d’aigua i altres recursos
No ens ha d’estranyar que missions recents hagin fet ús d’instrumentació puntera per identificar les regions de la Lluna riques en aigua. Aquest és el cas de l’instrument rus Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) que va ser dissenyat per a la missió interplanetària Lunar Reconnaissance Orbiter 2009 (LRO) amb la qual la NASA va explorar en detall les futures zones d’allunatge al pol sud lunar.
La base d’aquest enginyós instrument és que els neutrons reboten d’àtom a àtom com boles de billar i perden energia en cada col·lisió. Alguns d’aquests neutrons escapen a l’espai, on LEND els detecta.
Tot i això, aquelles zones de la regolita lunar que tenen hidrogen redueixen el nombre de neutrons que s’escapen. D’aquesta manera, per poder mapar els possibles dipòsits de gel, els científics fan servir aquest tipus de detectors de neutrons.
Els resultats obtinguts per les sondes fetes servir fins ara apunten a l’existència de dipòsits d’aigua glaçada en aquells cràters i regions permanentment apantallades de la llum solar.
Podem fer-nos una idea de la rellevància de trobar reserves d’aigua a la Lluna però també de les dificultats intrínseques darrere de la seva extracció i utilització. Precisament des del CSIC treballem en aquestes tècniques de reutilització de recursos in situ, conegudes com a ISRU.
Comprendre en tot luxe de detalls la naturalesa i les propietats dels materials que conformen la superfície lunar és clau per superar les dificultats tecnològiques que implica poder utilitzar-los per abordar nous reptes. Per això vam proposar l’ocupació d’un rover en el marc de les missions Àrtemis per emprendre un programa de recerca de recursos d’utilització immediata.
De fet, el desenvolupament de tècniques ISRU serà el primer pas a emprendre a les futures missions tripulades de retorn de mostres si es desitja abaixar-ne els costos, incrementant la viabilitat d’utilitzar la Lluna com a porta de sortida a altres mons. De fet, això és el que planeja l’anomenada Lunar Gateway, actualment en construcció.
Notícies relacionadesEn aquest panorama que, ara com ara, se sembla futurista, el líquid element resultarà fonamental per generar energia o fins i tot, si aconseguim desenvolupar sistemes de purificació adequats, podrien ser d’ús comú per als astronautes o per terraformar entorns pròxims a les futures bases lunars.
Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation. Llegiu l’original.
