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El LRO (Lunar Reconnaissance
Orbiter), lanzado recientemente, es el primer paso de lo que parece ser
la cadena definitiva de misiones que conduzcan al tan ansiado retorno de
seres humanos a la Luna, esta vez para mantener nuestra presencia allí,
a través de bases permanentes y expediciones periódicas.
Los paisajes lunares son exóticos y atrayentes. Pero también hostiles.
Para empezar, las áreas frías de la Luna lo son más que las zonas
polares de la Tierra. Imagine tratar de sobrevivir al invierno sin ropa
de abrigo ni un refugio donde calentarse, en una zona terrestre de bajas
temperaturas invernales. Si eso ya constituye un reto para la
supervivencia, más aún lo es aventurarse por la Luna, a la que algunos
han llamado el séptimo continente.
Pese a todo, no debemos olvidar que nuestros antepasados afrontaron el
reto de un mundo helado durante la última era glacial, cuando la
civilización humana apenas estaba en su amanecer.
Nuestros antepasados desarrollaron tecnologías para sobrevivir en zonas
gélidas porque necesitaban extenderse a nuevos territorios según
aumentaba la población. Sin esos avances tecnológicos, hoy en día los
humanos aún estaríamos confinados a una estrecha franja a lo largo del
ecuador de la Tierra, y, por supuesto, sólo una pequeña parte de la
gente que hoy puebla el mundo podría vivir en esa franja privilegiada.
Sin embargo, el desarrollo de esas tecnologías pioneras y su posterior e
incesante perfeccionamiento nos han permitido extendernos a todos los
rincones del planeta. Con la tecnología adecuada, lo mismo puede suceder
con la Luna.
Los límites de la Tierra no tienen por qué ser una frontera insalvable
para el Ser Humano. Además, para bien o para mal, cada vez somos más
individuos, y cada vez necesitamos más energía, más recursos y más
espacio en el que vivir o trabajar.
El retorno a la Luna, una aventura por la cual la NASA desea apostar,
será una situación que exigirá desarrollar esa tecnología necesaria para
traspasar nuestra frontera actual de un modo quizá comparable en algunos
aspectos a como lo hicieron nuestros antepasados cuando salieron de
África y se adentraron en lugares nunca antes pisados por nadie de su
especie.
Como nuestro vecino cósmico más cercano, la Luna es el lugar natural
para ese primer salto fuera de las fronteras de la Tierra, y también el
más apropiado para poner a prueba todas esas nuevas tecnologías que
vamos a necesitar en el futuro. Por su cercanía, la Luna no está
peligrosamente alejada de la Tierra; los astronautas pueden volver a
casa con bastante rapidez si se topan con algún problema grave. Por todo
ello, muchos consideran a la Luna como nuestra puerta al universo.
Es en la Luna donde desarrollaremos tecnologías para sobrevivir en el
vasto territorio del cosmos, debido a que presenta los mismos desafíos
que encontraremos en todo el universo: radiaciones nocivas, polvo con
carga eléctrica, y temperaturas extremas.
El presencia en la órbita lunar del LRO de la NASA permitirá reunir
datos cruciales sobre el ambiente lunar que ayudarán a los astronautas a
prepararse para expediciones lunares de larga duración.
Los astronautas en órbita a la Tierra están algo protegidos de la
radiación espacial por el campo magnético de la Tierra, el cual actúa
como un escudo al desviar muchos rayos cósmicos (partículas de alta
velocidad con carga eléctrica que son el tipo de radiación espacial más
peligroso). Sin embargo, la órbita lunar está mucho más allá de la parte
fuerte y protectora del campo magnético terrestre. Destinos aún más
lejanos, como asteroides o el planeta Marte, no tienen la protección de
un campo magnético global.
Las poderosas tormentas magnéticas en el Sol pueden expulsar partículas
con carga (electrones y núcleos atómicos) al espacio a velocidades
cercanas a la de la luz. Entre los fenómenos solares violentos que
emiten rayos cósmicos, figuran las erupciones solares y las eyecciones
de masa coronal.
Las erupciones solares son explosiones en la atmósfera solar que pueden
producir la energía de mil millones de bombas nucleares de un megatón de
potencia cada una.
Las eyecciones de masa coronal son erupciones de plasma, en cantidades
del orden del millar de millones de toneladas, y que se mueven a
millones de kilómetros por hora.
Partículas de esa clase también llegan de regiones distantes de nuestra
galaxia o incluso de más lejos. Se cree que fuentes como estrellas en
explosión o chorros de alta velocidad cerca de agujeros negros generan
estos rayos cósmicos.
Ambos tipos de rayos cósmicos, los del Sol y los de otras fuentes,
presentan peligros para la salud de astronautas sin protección. Estas
partículas actúan como balas microscópicas, chocando con las células y
afectando en ellas a moléculas cruciales como el ADN, que acoge las
instrucciones que producen moléculas esenciales para la vida y organizan
la coreografía de su complejo "baile" crucial para la vida. Pequeñas
dosis de rayos cósmicos pueden, con el tiempo, incrementar el riesgo de
cáncer, a causa de mutaciones en el ADN propiciadas por ellos. Altas
dosis en periodos cortos, como la que puede ser experimentada durante
una tormenta solar, pueden causar síndrome agudo de radiación,
conduciendo al fallo de órganos o incluso a la muerte.
Los astronautas que estén más allá de la órbita de la Tierra necesitarán
naves y refugios que los protejan de la radiación espacial. El primer
paso al diseñar escudos adecuados contra la radiación es medir las
características de la radiación espacial y sus niveles. El LRO tiene un
instrumento para hacer esto. Este instrumento, llamado CRaTER (por las
siglas en inglés de Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation),
caracterizará las características y niveles de la radiación en la Luna,
permitiendo a los científicos determinar potenciales impactos biológicos
a medio y largo plazo.
Harlan Spence, profesor en la Universidad de Boston, es el principal
investigador del CRaTER.
El CRaTER medirá los riesgos para los astronautas de los rayos cósmicos,
una medición que hace falta para reducir los riesgos de los astronautas
no sólo en la Luna, sino también en todo el cosmos local cuando la
humanidad finalmente se aventure más allá de nuestro vecino más cercano.
El instrumento CRaTER también comprobará modelos de protección y de
efectos de la radiación, y medirá la absorción de radiación mediante
imitaciones en plástico de tejidos humanos, ayudando al desarrollo de
tecnologías de protección para ayudar a mantener a salvo a las
tripulaciones.
El polvo lunar molestó frecuentemente a los astronautas del Apolo: "Creo
que uno de los aspectos más restrictivos y molestos de la exploración de
la superficie lunar es el polvo y su adherencia a todo, no importa el
tipo de material, sea la piel, materiales del traje, metales, no importa
lo que sea, y su acción restrictiva, semejante a la fricción, sobre
cualquier cosa a la que se adhiera", dijo en su día el comandante del
Apolo 17, Eugene A. Cernan.
El polvo lunar fue tan molesto para los astronautas del Apolo porque es
pegajoso y abrasivo. Es probable que la mayor parte del polvo sea
pegajoso por la misma razón por la que las prendas de ropa tienden a
pegarse después de salir de la secadora: Por adquirir carga eléctrica.
La superficie de la Luna en su lado iluminado se carga eléctricamente
por los rayos X y la luz ultravioleta procedentes del Sol, una radiación
lo bastante energética como para desprender electrones del suelo lunar.
El muy variable entorno de plasma también carga la superficie de la
Luna.
El polvo lunar es abrasivo porque se ha formado por incontables impactos
de meteoritos microscópicos. Estos impactos hicieron que muchas de las
partículas de polvo sean de bordes afilados, como fragmentos de vidrios
rotos. Debido a que la atmósfera lunar es prácticamente inexistente, no
hay viento que pueda arrastrarlo y erosionarlo hasta suavizar su forma,
como le hace el viento a la arena en la Tierra. Por ello, los granos de
polvo lunar mantienen su forma afilada. Adicionalmente, esa forma les
ayuda a engancharse en las superficies, a modo de anclas, y a quedar
adheridos a ellas con firmeza, incluso sin el efecto de la carga
eléctrica.
Las misiones Apolo duraron sólo algunos días, así que el polvo no fue
más que una incomodidad, pero podría ser peligroso durante las misiones
de larga duración que se están planeando. Si va a parar al interior de
la nave, los astronautas podrían inhalarlo. Durante periodos largos,
esto podría conducir a enfermedades en los pulmones como las causadas
por el polvo de asbesto o el del carbón. Los fragmentos podrían averiar
también a los aparatos sensibles.
Debido a que el polvo lunar no conduce bien la electricidad, los objetos
en la superficie lunar tienden a retener su carga. Como resultado, los
mismos procesos que cargan eléctricamente al polvo podrían cargar a los
equipamientos o a los propios astronautas.
Los astronautas podrían empeorar el problema meramente por pasear,
debido al efecto triboeléctrico. De igual modo que recibimos una fuerte
sacudida de alguien que lleva electricidad estática y entonces nos toca
descargándonos esa electricidad, los astronautas que caminen por la
superficie lunar podrían acumular electricidad estática y causar
descargas lo bastante fuertes como para dañar aparatos delicados o echar
a perder experimentos.
Semejante diferencia de voltaje podría causar también que el polvo con
carga sea atraído hacia el astronauta, lo cual podría reducir el
problema de la carga por efecto triboeléctrico. Sin embargo, la mala
noticia al respecto es que el astronauta quedaría recubierto de una capa
de polvo abrasivo muy fino, el cual sería muy difícil de quitar.
Timothy Stubbs, de la NASA y la Universidad de Maryland, utilizará los
datos del LRO para construir modelos digitales de áreas de la Luna donde
los problemas con la electricidad estática podrían ser severos. El
instrumento LOLA (por las siglas de Lunar Orbiter Laser Altimeter) del
LRO revelará los contornos del paisaje lunar, mientras la cámara del LRO
(LROC) mostrará dónde se proyectan las sombras en los terrenos de
interés a medida que la Luna orbita la Tierra. Los modelos serán
mejorados añadiendo datos de otras misiones, como la LADEE de la NASA,
cuyo lanzamiento está previsto para el 2011.
Los científicos están particularmente interesados en las regiones
polares, debido a que la NASA puede enviar allí a astronautas para sacar
provecho de los recursos potenciales en estas áreas. Sin embargo, son
más complejas que los sitios de aterrizaje de las misiones Apolo, los
cuales estaban cerca del ecuador lunar y sólo eran explorados durante la
mañana lunar. En los polos existen cráteres con fondos que pueden estar
perpetuamente a la sombra y ser muy fríos, lo cual potencia esos efectos
electroestáticos indeseados. También, la línea que divide la noche y el
día está en constante movimiento a través de esta región. Los
científicos en realidad no conocen bien este ambiente. Si se quiere
mitigar un problema, primero hay que conocerlo bien. Es por eso que la
modelación con los datos provenientes del LRO y de otras misiones será
esencial para el regreso humano a la Luna.
El ciclo lunar completo día-noche dura cerca de un mes. Los astronautas
del Apolo alunizaron durante la mañana, cuando las temperaturas eran
moderadas. Sin embargo, en el mediodía del día de dos semanas, las
temperaturas cerca del ecuador alcanzan los 100 grados Celsius
aproximadamente, y las temperaturas caen hasta unos 150 grados Celsius
bajo cero al final de la noche de dos semanas. Debido a que los objetos
se expanden cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían, esta
variación extrema de temperatura someterá a tensiones estructurales a
las partes más expuestas de la base lunar y a los equipamientos ubicados
en el exterior de la misma.
Un frío extremo existe también en el oscuro fondo de los cráteres
polares permanentemente a la sombra. Algunos científicos consideran que
pueden existir depósitos de hielo de agua en estos cráteres. Si hay
suficiente cantidad como para hacer práctica su explotación, se
ahorraría el gasto considerable de transportar agua desde la Tierra. Sin
embargo, a esas temperaturas, el hielo es tan duro como la roca. También
sería un desafío operar equipamientos a temperaturas tan frías.
La cámara LROC, combinará las imágenes que tome durante un año en órbita
para crear una película que revele las áreas que reciben la mayor
cantidad de luz solar, incluyendo cualquier montaña en las regiones
polares que siempre tenga luz solar, lugares a los que se denomina
Regiones de Iluminación Permanente. Estas áreas serían buenos lugares
para una central de energía solar.
La película también revelará las áreas que nunca son expuestas a la luz
solar, y que se denominan Regiones de Sombra Permanente. Otro
instrumento en el LRO, llamado Diviner, utilizará la luz infrarroja
emitida por la superficie lunar para medir su temperatura, creando un
mapa de temperaturas. Los planificadores de la misión pueden entonces
utilizar estos mapas para hacerse una idea de las temperaturas que se
darán en diferentes lugares y momentos.
Siempre habrá sorpresas en la exploración, pero los datos del LRO
permitirán a la humanidad dar el primer paso seguro para el tan ansiado
regreso a la Luna y para los viajes más allá de ella. |
