por Ignat: Además de 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 en 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 de fabricación australiana a la Luna en el marco del programa Artemis, con el objetivo de recolectar rocas lunares que, en última instancia, podrían proporcionar oxígeno respirable en la Luna.
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 mamíferos dependientes de 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 la Luna. Si pudiéramos extraer oxígeno del regolito, ¿sería suficiente para sustentar la vida humana en la Luna?
La amplitud del oxígeno.
El oxígeno se puede encontrar en muchos de los minerales del suelo que nos rodea. Y la Luna está formada principalmente por las mismas rocas que encontrarás en la Tierra (aunque con una cantidad ligeramente mayor de material proveniente de meteoritos).
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 nuestros pulmones puedan acceder.
En la Luna, estos minerales existen en diferentes formas, incluyendo roca dura, polvo, grava y piedras que cubren la superficie. Este material ha sido el resultado de los impactos de meteoritos que chocaron contra la superficie lunar durante incontables milenios.
Algunas personas llaman “suelo” lunar a la capa superficial de la Luna, pero como científico del suelo dudo en utilizar 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 trabajaron en el material original 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 dotado de notables características físicas, químicas y biológicas. Mientras tanto, los materiales en la superficie de la Luna son básicamente regolito en su forma original e intacta.
Una sustancia entra, dos salen.
El regolito de la Luna está compuesto por aproximadamente un 45% de oxígeno.
. Pero ese oxígeno está estrechamente ligado a los minerales mencionados anteriormente. Para romper esos fuertes vínculos, necesitamos invertir energía.
Es posible que esté familiarizado con esto si conoce la electrólisis. En la Tierra, este proceso se utiliza comúnmente en la fabricación, como por ejemplo 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 un inconveniente: consume mucha energía. Para ser sostenible, necesitaría ser sustentado por energía solar u otras fuentes de energía disponibles en la Luna.
Extraer oxígeno del regolito también requeriría importantes equipos industriales. Primero necesitaríamos convertir el óxido metálico sólido en forma líquida, ya sea aplicando calor o calor combinado con solventes o electrolitos. Disponemos de la tecnología para hacer esto en la Tierra, pero trasladar este aparato a la Luna (y generar suficiente energía para hacerlo funcionar) 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 mediante 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 logremos lograrlo, ¿cuánto oxígeno podría entregar realmente la Luna? Bueno, resulta que bastantes.
Si ignoramos el oxígeno atrapado en el material rocoso más profundo de la Luna y solo consideramos el regolito, que es fácilmente accesible en la superficie, podemos llegar a algunas estimaciones.
Cada metro cúbico de regolito lunar contiene una media de 1,4 toneladas de minerales, incluidos unos 630 kilogramos de oxígeno. La NASA dice que los humanos necesitan respirar alrededor de 800 gramos de oxígeno al día para sobrevivir. Así, 630 kg de oxígeno mantendrían viva a una persona durante unos dos años (o un poco más).
Ahora supongamos que la profundidad media del regolito en la Luna es de unos diez metros y que podemos extraer todo el oxígeno de él. Eso significa que los diez metros superiores de la superficie de la Luna proporcionarían suficiente oxígeno para sustentar a los ocho mil millones de personas de la Tierra durante unos 100.000 años.
Esto también dependería de la eficacia con la que lográramos extraer y utilizar el oxígeno. De todos modos, ¡esta cifra es bastante sorprendente!
Dicho esto, lo pasamos bastante bien aquí en la Tierra. Y deberíamos hacer todo lo posible para proteger el planeta azul (y su suelo en particular), que sigue sustentando toda la vida terrestre sin que lo intentemos siquiera.
