Lanzamos pregunta: ¿Sabes cómo se harían las carreteras en la Luna?

La NASA se está preparando para la segunda fase de su misión Artemis, prevista para 2024, que enviará astronautas a la órbita de la luna. La fase siguiente, Artemis 3, cuyo objetivo es 2025 o 2026, prevé el aterrizaje de astronautas en la luna. Estos serán pasos esenciales para, en última instancia, crear una construcción habitable en el satélite de la Tierra.  

Y es que, como recientemente te contábamos, la Agencia Espacial de Estados Unidos ha concedido a una empresa constructora pionera 60 millones de dólares para construir una casa en la Luna de aquí a 2040, destinada no sólo a los exploradores espaciales sino también al público en general.  

La NASA planea construir una casa en la luna antes de 2040  Superficies pavimentadas alrededor de una base lunar // Crédito: ESA 

Si bien la hipótesis es poder habitar la Luna y los astronautas regresen a la superficie lunar, probablemente conducirán más que caminarán, pero para mantener a raya el polvo lunar necesitarán carreteras. Un proyecto de la ESA que se ha publicado en Nature Scientific Reports ha probado a crear superficies aptas para la circulación fundiendo polvo lunar simulado con un potente láser.  

El impedimento: el polvo lunar  

Cuando el rover lunar del Apolo 17 perdió su guardabarros trasero, el vehículo quedó tan cubierto de polvo que amenazaba con sobrecalentarse, hasta que los astronautas improvisaron una solución utilizando mapas lunares reciclados. El rover Lunokod 2 de la Unión Soviética pereció por sobrecalentamiento cuando su radiador se cubrió de polvo lunar. 

El módulo de aterrizaje Surveyor 3 se llenó de polvo cuando el módulo lunar Apolo 12 aterrizó a unos 180 m de distancia. Los modelos actuales de la NASA sugieren que cuando los módulos de aterrizaje lunar tocan tierra, las plumas de sus propulsores podrían desprender toneladas de polvo, que podrían adherirse a las superficies del módulo de aterrizaje y cubrir todas las inmediaciones del aterrizaje.  

El rover lunar del Apolo 17 // Crédito: ESA

La respuesta más práctica es mantener el polvo lunar a raya pavimentando las zonas de actividad en la Luna, incluidas las carreteras y las plataformas de aterrizaje. La idea de fundir arena para construir carreteras se propuso por primera vez para la Tierra en 1933. 

El proyecto PAVER de la ESA investigó la viabilidad de este mismo enfoque para la construcción de carreteras lunares, liderado por el Instituto BAM de Investigación y Ensayo de Materiales de Alemania con la Universidad de Aalen (Alemania), el Grupo de Sistemas LIQUIFER de Austria y la Universidad Tecnológica de Clausthal (Alemania), con el apoyo del Instituto de Física de Materiales en el Espacio del Centro Aeroespacial Alemán, DLR.  

La solución: un láser de dióxido de carbono 

El consorcio PAVER utilizó un láser de dióxido de carbono de 12 kilovatios para fundir polvo lunar simulado en una superficie sólida vítrea, como forma de construir superficies pavimentadas en la cara de la Luna.  

Como explica Advenit Makaya, ingeniero de materiales de la ESA, el proyecto vuelve de hecho al concepto original de 1933: "En la práctica no llevaríamos un láser de dióxido de carbono a la Luna. En su lugar, el láser actual sirve como fuente de luz para nuestros experimentos, en lugar de la luz solar lunar, que podría concentrarse utilizando una lente Fresnel de un par de metros de diámetro para producir una fusión equivalente en la superficie de la Luna". 

Formas entrelazadas para hacer superficies pavimentadas . n las instalaciones de la Universidad Tecnológica de Clausthal, el consorcio consiguió un tamaño de punto de 5-10 cm // Crédito: ESA

Mediante el método de ensayo y error, idearon una estrategia que utilizaba un rayo láser de 4,5 cm de diámetro para producir formas geométricas triangulares, huecas y centradas, de unos 20 cm de diámetro. Estas formas podrían entrelazarse para crear superficies sólidas en grandes áreas del suelo lunar que podrían servir como carreteras o plataformas de aterrizaje. 

El equipo descubrió que recalentar una pista enfriada puede hacer que se agriete, por lo que pasaron a geometrías que implican cruces mínimos. Una sola capa fundida tiene unos 1,8 cm de profundidad; las estructuras construidas y las carreteras pueden estar compuestas de varias capas, en función de las fuerzas de carga requeridas.  

El equipo calcula que una pista de aterrizaje de 100 metros cuadrados con un espesor de 2 cm de material denso podría construirse en 115 días por lo que las carreteras tienen un futuro muy presente.  

Vídeo: Un pequeño paso en el camino hacia las carreteras lunares // Crédito. ESA