La NASA tiene una nueva visión para la exploración espacial: en las próximas décadas, los humanos aterrizarán en Marte y explorarán el planeta rojo. Las visitas breves conducirán a estadías más largas y, tal vez algún día, a colonias.
Primero, sin embargo, volveremos a la Luna.
¿Por qué la luna antes de Marte?
"La Luna es un primer paso natural", explica Philip Metzger, físico del Centro Espacial Kennedy de la NASA. "Está cerca. Podemos practicar vivir, trabajar y hacer ciencia allí antes de hacer viajes más largos y riesgosos a Marte ”.
La Luna y Marte tienen mucho en común. La Luna tiene solo un sexto de la gravedad de la Tierra; Marte tiene un tercio. La luna no tiene atmósfera; La atmósfera marciana está muy enrarecida. La Luna puede enfriarse mucho, a temperaturas tan bajas como -240o C; Marte varía entre -20o y -100o C.
Aún más importante, ambos planetas están cubiertos de polvo fino como el limo, llamado "regolito". El regolito de la Luna fue creado por el bombardeo incesante de micrometeoritos, rayos cósmicos y partículas de viento solar que descomponen rocas durante miles de millones de años. El regolito marciano fue el resultado de los impactos de meteoritos más masivos e incluso de asteroides, además de las edades de erosión diaria del agua y el viento. Hay lugares en ambos mundos donde el regolito tiene más de 10 metros de profundidad.
Operar equipos mecánicos en presencia de tanto polvo es un desafío formidable. El mes pasado, Metzger copresidió una reunión sobre el tema: "Materiales granulares en la exploración lunar y marciana", celebrada en el Centro Espacial Kennedy. Los participantes lidiaron con problemas que iban desde el transporte básico (“¿Qué tipo de neumáticos necesita un buggy de Marte?”) A la minería (“¿Qué tan profundo puede cavar antes de que el hoyo se derrumbe?”) A tormentas de polvo, tanto naturales como artificiales (“Cuánto ¿Se levantará un cohete de aterrizaje? ”).
Responder estas preguntas en la Tierra no es fácil. El polvo lunar y de Marte es tan ... extraño.
Pruebe esto: pase el dedo por la pantalla de su computadora. Obtendrá un pequeño residuo de polvo pegado a la punta de su dedo. Es suave y borroso, eso es polvo de tierra.
El polvo lunar es diferente: "Es casi como fragmentos de vidrio o coral, formas extrañas que son muy afiladas y se entrelazan", dice Metzger. (Ver una imagen de polvo lunar).
"Incluso después de caminatas cortas por la luna, los astronautas del Apolo 17 descubrieron que partículas de polvo habían atascado las articulaciones de los hombros de sus trajes espaciales", dice Masami Nakagawa, profesor asociado en el departamento de ingeniería minera de la Escuela de Minas de Colorado. "El polvo lunar penetró en los sellos, haciendo que los trajes espaciales fugasen un poco de presión de aire".
En las áreas iluminadas por el sol, agrega Nakagawa, el polvo fino levita sobre las rodillas de los astronautas del Apolo e incluso sobre sus cabezas, porque las partículas individuales fueron cargadas electrostáticamente por la luz ultravioleta del Sol. Tales partículas de polvo, cuando se rastrean en el hábitat de los astronautas, donde se elevarán en el aire, irritarán sus ojos y pulmones. "Es un problema potencialmente grave".
El polvo también es omnipresente en Marte, aunque el polvo de Marte probablemente no sea tan afilado como el polvo lunar. La erosión suaviza los bordes. Sin embargo, las tormentas de polvo marcianas azotan estas partículas a 50 m / s (más de 100 mph), fregando y desgastando cada superficie expuesta. Como los rovers Spirit y Opportunity han revelado, el polvo de Marte (como el polvo lunar) probablemente esté cargado eléctricamente. Se aferra a los paneles solares, bloquea la luz solar y reduce la cantidad de energía que se puede generar para una misión de superficie.
Por estas razones, la NASA está financiando el Proyecto Polvo de Nakagawa, un estudio de cuatro años dedicado a encontrar formas de mitigar los efectos del polvo en la exploración robótica y humana, que van desde diseños de filtros de aire hasta recubrimientos de película delgada que repelen el polvo de los trajes espaciales y la maquinaria. .
La Luna también es un buen campo de pruebas para lo que los planificadores de misiones llaman "utilización de recursos in situ" (ISRU) –a.k.a. "Viviendo de la tierra". Los astronautas en Marte van a querer extraer ciertas materias primas localmente: oxígeno para respirar, agua para beber y combustible para cohetes (esencialmente hidrógeno y oxígeno) para el viaje a casa. "Podemos probar esto en la Luna primero", dice Metzger.
Se cree que tanto la Luna como Marte albergan agua congelada en el suelo. La evidencia de esto es indirecta. La nave espacial de la NASA y la ESA ha detectado hidrógeno, presumiblemente el H en H2O, en suelo marciano. Los depósitos helados putativos van desde los polos marcianos casi hasta el ecuador. El hielo lunar, por otro lado, se localiza cerca de los polos norte y sur de la Luna en lo profundo de los cráteres donde el Sol nunca brilla, según datos similares de Lunar Prospector y Clementine, dos naves espaciales que cartografiaron la Luna a mediados de la década de 1990.
Si este hielo pudiera ser excavado, descongelado y descompuesto en hidrógeno y oxígeno ... ¡Voila! Suministros instantáneos. El Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA, que se lanzará en 2008, utilizará sensores modernos para buscar depósitos y determinar posibles sitios mineros.
"Los polos lunares son un lugar frío, por lo que hemos estado trabajando con personas que se especializan en lugares fríos para descubrir cómo aterrizar en el suelo y excavar en el permafrost para excavar agua", dice Metzger. Los principales socios de la NASA son los investigadores del Laboratorio de Investigación e Ingeniería de las Regiones Frías del Cuerpo de Ingenieros del Ejército (CRREL). Los desafíos clave incluyen formas de lanzar cohetes o construir hábitats en suelos ricos en hielo sin que su calor derrita el suelo, por lo que se derrumba bajo su peso.
Probar toda esta tecnología en la Luna, que está a solo 2 o 3 días de la Tierra, será mucho más fácil que probarla en Marte, a seis meses de distancia.
Entonces ... a Marte! Pero primero, la luna.
Fuente original: [correo electrónico protegido] Artículo
