Descubren agua en la Luna: ¿Qué implicaciones tiene este hallazgo?

Aunque tradicionalmente se ha considerado a la este cuerpo celeste como un lugar seco y hostil, los esfuerzos actuales de las agencias espaciales se centran en buscar evidencias de la presencia de agua en la Luna.

En este sentido, se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de las muestras recolectadas en el Oceanus Procellarum por la misión Chang'e-5 de la Agencia Espacial China. Los resultados sugieren que la superficie lunar podría albergar una cantidad considerable de agua, estimada en un rango que va desde los 30 hasta los 30.000 millones de toneladas.

Este descubrimiento tiene implicaciones significativas, ya que el agua en la Luna no solo podría ser utilizada como fuente de energía, sino también como suministro para futuras bases lunares, evitando así la necesidad de llevar agua desde la Tierra en costosas misiones de abastecimiento.

¿Imposible?

Los cuerpos del Sistema Solar que tienen un diámetro superior a 1,000 km se consideran planetarios. Sin embargo, no todos tienen una atmósfera, como es el caso de la Luna, lo que los expone a ser golpeados constantemente por asteroides, cometas y sus fragmentos a lo largo de los últimos 4,500 millones de años. Estos impactos violentos causan la excavación de cráteres en sus superficies debido a la alta velocidad de los proyectiles. Generan energías tan intensas que pueden vaporizar tanto al proyectil como a parte de las rocas superficiales, creando cráteres y generando plumas de impacto por breves instantes.

Durante este proceso, los materiales pueden alcanzar temperaturas tan altas que se convierten en vapor. Además, se forman rocas especiales llamadas brechas de impacto, donde los materiales del cuerpo impactado y del proyectil se mezclan y compactan bajo una alta presión.

Dadas estas circunstancias, la presencia de sustancias volátiles, que son capaces de fundirse a bajas temperaturas, no parecía ser muy prometedora. De hecho, la existencia de agua en la Luna en cantidades significativas era una incógnita. Sin embargo, esto ha cambiado recientemente.

La misión china Chang'e-5

Sabiendo todo lo anterior, podríamos pensar que los cuerpos planetarios sin atmósfera, como Mercurio, la Luna o el asteroide Vesta, no deberían tener agua. Sin embargo, esto no es del todo cierto. Un nuevo estudio de la Academia de Ciencias China, basado en muestras recolectadas por la misión Chang'e-5, ha demostrado que ciertas esferas de vidrio formadas por impactos con meteoroides pueden absorber cantidades significativas de agua.

Estas esferas están constantemente expuestas al hidrógeno y otros elementos químicos del viento solar, que es el flujo constante de partículas emitidas por nuestra estrella y que se expande por el espacio, alcanzando a los cuerpos planetarios circundantes.

Los elementos químicos del viento solar interactúan con las esferas de vidrio, formando agua en su superficie que se retiene mediante un proceso de difusión en su estructura mineral.

Estas esferas de impacto se encuentran dispersas en todo el regolito lunar, formando una cantidad considerable de agua. Se estima que hay entre 30 y 30,000 millones de toneladas de agua en total, dependiendo del número y la capacidad de almacenamiento de estas esferas, lo cual puede variar según su composición.

Además, los materiales hidratados que llegan a la Luna, como los condritos carbonáceos, también se implantan en la superficie lunar, enriqueciendo el regolito y las brechas de impacto. Estos materiales contienen minerales hidratados como filosilicatos, óxidos y carbonatos, que se formaron a partir de la alteración acuosa de asteroides hace millones de años, mucho antes de la formación de la Tierra.

Misiones en busca de agua en la Luna y otros recursos

No es sorprendente que las misiones recientes utilicen instrumentos avanzados para identificar las regiones lunares ricas en agua. Por ejemplo, el instrumento ruso Lunar Exploration Neutron Detector (LEND), diseñado para la misión Lunar Reconnaissance Orbiter 2009 (LRO) de la NASA, ha explorado detenidamente las futuras zonas de aterrizaje en el polo sur lunar.

Este instrumento se basa en el rebote de neutrones de átomo en átomo, perdiendo energía en cada colisión. Algunos neutrones escapan al espacio, donde son detectados por LEND.

Sin embargo, las zonas del regolito lunar que contienen hidrógeno reducen la cantidad de neutrones que escapan. Los científicos utilizan estos detectores de neutrones para mapear los posibles depósitos de hielo.

Los resultados obtenidos hasta ahora indican la existencia de depósitos de agua helada en los cráteres y regiones permanentemente sombreadas de la luz solar.

La importancia de encontrar reservas de agua en la Luna es evidente, pero también es importante tener en cuenta las dificultades asociadas con su extracción y uso. Desde el CSIC, estamos trabajando en técnicas de reutilización de recursos in situ, conocidas como ISRU.

Es crucial comprender en detalle la naturaleza y propiedades de los materiales en la superficie lunar para superar los desafíos tecnológicos y utilizarlos de manera efectiva en nuevos proyectos. Por eso, hemos propuesto el uso de un rover en las misiones Artemis para buscar recursos que puedan ser utilizados de inmediato.

De hecho, el desarrollo de técnicas ISRU será el primer paso en futuras misiones tripuladas de retorno de muestras si queremos reducir costos y aumentar la viabilidad de utilizar la Luna como una puerta de entrada a otros mundos. Esto es parte de la planificación de la llamada Lunar Gateway, que está en construcción en la actualidad.