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Ciencia

La Luna tiene oxígeno para mantener vivos a todos los humanos durante 100.000 años

La utilización del oxígeno facilitará aún más la construcción de asentamientos en la Luna como parte del proyecto Artemisa y el inicio de un ciclo espacial de la humanidad.

Representación artística de un campo base en la superficie de la Luna. Foto: NASA
Representación artística de un campo base en la superficie de la Luna. Foto: NASA

Por: John Grant, profesor de Ciencias del Suelo en la Southern Cross University (Australia)

Junto con los avances en la exploración espacial, recientemente hemos visto mucho tiempo y dinero invertido en tecnologías que podrían permitir una utilización eficaz de los recursos espaciales. Y a la vanguardia de estos esfuerzos ha estado un enfoque nítido como un láser para encontrar la mejor manera de producir oxígeno en la Luna.

En octubre, la Agencia Espacial Australiana y la NASA firmaron un acuerdo para enviar un rover fabricado en Australia a la Luna en el marco del programa Artemisa, con el objetivo de recolectar rocas lunares que, en última instancia, podrían proporcionar oxígeno respirable en el satélite de la Tierra.

Aunque la Luna tiene atmósfera, es muy delgada y está compuesta principalmente de hidrógeno, neón y argón. No es el tipo de mezcla gaseosa que podría sustentar a los mamíferos dependientes del oxígeno como los humanos.

Dicho esto, en realidad hay mucho oxígeno en la Luna. Simplemente no está en forma gaseosa. En cambio, está atrapado dentro del regolito, la capa de roca y polvo fino que cubre la superficie de este satélite natural. Si pudiéramos extraer oxígeno del regolito, ¿sería suficiente para sustentar la vida humana allí?

Antes de colonizar la Luna, la humanidad debe analizar el potencial del satélite para acogernos. Foto: Fosterandpartners

Antes de colonizar la Luna, la humanidad debe analizar el potencial del satélite para acogernos. Foto: Fosterandpartners

La amplitud del oxígeno

El oxígeno se puede encontrar en muchos de los minerales del suelo que nos rodea. Y la Luna está compuesta principalmente de las mismas rocas que encontrarás en la Tierra (aunque con una cantidad ligeramente mayor de material proveniente de meteoros).

Los minerales como la sílice, el aluminio y los óxidos de hierro y magnesio dominan el paisaje lunar. Todos estos minerales contienen oxígeno, pero no en una forma a la que puedan acceder nuestros pulmones.

En la Luna, estos minerales existen en algunas formas diferentes, que incluyen roca dura, polvo, grava y piedras que cubren la superficie. Este material es el resultado de los impactos de meteoritos que chocan contra su superficie durante incontables milenios.

Algunas personas llaman a la capa superficial de la Luna “suelo” lunar, pero como científico del suelo, dudo en usar este término. El suelo, tal como lo conocemos, es algo bastante mágico que solo ocurre en la Tierra. Ha sido creado por una amplia gama de organismos que trabajan en el material parental del suelo, el regolito, derivado de la roca dura, durante millones de años.

El resultado es una matriz de minerales que no estaban presentes en las rocas originales. El suelo de la Tierra está imbuido de notables características físicas, químicas y biológicas. Mientras tanto, los materiales en la superficie de la Luna son básicamente regolitos en su forma original intacta.

Algunos regolitos lunares en la misión Apolo 16. Foto: NASA

Algunos regolitos lunares en la misión Apolo 16. Foto: NASA

Una sustancia entra, dos salen

El regolito de la Luna está compuesto por aproximadamente un 45% de oxígeno, pero ese elemento está estrechamente ligado a los minerales mencionados anteriormente. Para romper esos fuertes lazos, necesitamos poner energía.

Es posible que esté familiarizado con esto si sabe acerca de la electrólisis. En la Tierra, este proceso se usa comúnmente en la fabricación, como para producir aluminio. Se hace pasar una corriente eléctrica a través de una forma líquida de óxido de aluminio (comúnmente llamado alúmina), a través de electrodos, para separar el aluminio del oxígeno.

En este caso, el oxígeno se produce como subproducto. En la Luna, el oxígeno sería el producto principal y el aluminio (u otro metal) extraído sería un subproducto potencialmente útil.

Es un proceso bastante sencillo, pero hay una trampa: tiene mucha energía. Para ser sostenible, debería estar respaldado por energía solar u otras fuentes de energía disponibles en la Luna.

La extracción de oxígeno del regolito también requeriría un equipo industrial considerable. Primero tendríamos que convertir el óxido de metal sólido en forma líquida, ya sea aplicando calor o combinándolo con disolventes o electrolitos. Tenemos la tecnología para hacer esto en la Tierra, pero mover este aparato a la Luna, y generar suficiente energía para operarlo, será un gran desafío.

A principios de este año, la startup Space Applications Services con sede en Bélgica anunció que estaba construyendo tres reactores experimentales para mejorar el proceso de producción de oxígeno a través de la electrólisis. Esperan enviar la tecnología a la Luna para 2025 como parte de la misión de utilización de recursos in situ (ISRU) de la Agencia Espacial Europea .

¿Cuánto oxígeno podría proporcionar la Luna?

Dicho esto, cuando lo logremos, ¿cuánto oxígeno podría entregar realmente la Luna? Bueno, resulta bastante.

Si ignoramos el oxígeno en la Luna atrapado en el material de roca dura más profunda, y solo consideramos el regolito, que es fácilmente accesible en la superficie, podemos hacer algunas estimaciones.

Cada metro cúbico de regolito lunar contiene 1,4 toneladas de minerales en promedio, incluidos unos 630 kilogramos de oxígeno. La NASA dice que los humanos necesitan respirar unos 800 gramos de oxígeno al día para sobrevivir. Entonces, 630 kg de oxígeno mantendrían viva a una persona durante unos dos años (o un poco más).

Vista de la Tierra desde la Luna (1969). Foto: NASA.

Vista de la Tierra desde la Luna (1969). Foto: NASA.

Supongamos ahora que la profundidad media del regolito de la Luna es de unos diez metros y que podemos extraer todo el oxígeno de ella. Eso significa que los diez metros superiores de la superficie de la Luna proporcionarían suficiente oxígeno para sustentar a las 8 mil millones de personas en la Tierra durante unos 100.000 años.

Esto también dependería de la eficacia con la que lograramos extraer y utilizar el oxígeno. Independientemente, ¡esta cifra es bastante sorprendente!

Habiendo dicho eso, lo tenemos bastante bien aquí en la Tierra. Y debemos hacer todo lo posible para proteger el planeta azul, y su suelo en particular, que continúa sustentando toda la vida terrestre sin que nosotros lo intentemos.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Puedes leer la versión en inglés aquí.