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Decidir dónde colocarán el reactor nuclear de la NASA en la Luna no es sencillo

El reactor nuclear debe estar cerca de depósitos de hielo de agua accesibles, extraíbles y refinables.

Decidir dónde colocarán el reactor nuclear de la NASA en la Luna no es sencillo [Foto: NASA /Unsplash]

En un movimiento audaz y estratégico por parte de Estados Unidos (EU), el administrador interino de la NASA, Sean Duffy, anunció el 5 de agosto planes para construir un reactor de fisión nuclear para su despliegue en la superficie lunar en 2030. Hacerlo permitiría a EU ganar un punto de apoyo en la Luna para cuando China planea aterrizar allí el primer taikonauta, como China llama a sus astronautas, en 2030.

Además de su importancia geopolítica, existen otras razones por las que esta medida es crucial. Se necesitará una fuente de energía nuclear para visitar Marte, ya que la energía solar es más débil allí. También podría ayudar a establecer una base lunar e incluso, potencialmente, una presencia humana permanente en la Luna, ya que proporciona energía constante durante la fría noche lunar.

A medida que los humanos viajan por el sistema solar, aprender a utilizar los recursos locales es crucial para sustentar la vida fuera de la Tierra, empezando por la cercana Luna. La NASA planea priorizar el reactor de fisión como fuente de energía necesaria para extraer y refinar los recursos lunares.

Como geólogo que estudia la exploración espacial humana, he estado reflexionando sobre dos preguntas desde el anuncio de Duffy. Primero, ¿cuál es el mejor lugar para instalar un reactor nuclear inicial en la Luna, para preparar futuras bases lunares? Segundo, ¿cómo protegerá la NASA el reactor de las columnas de regolito —rocas lunares poco fragmentadas— que se levantan al aterrizar una nave espacial cerca de él? Estas son dos preguntas clave que la agencia deberá responder a medida que desarrolla esta tecnología.

¿Dónde se colocará un reactor nuclear en la Luna?

El reactor nuclear probablemente constituirá el suministro de energía para la base lunar inicial, liderada por EU, que albergará a humanos que permanecerán allí por períodos cada vez mayores. Para facilitar la exploración humana sostenible de la Luna, el uso de recursos locales como el agua y el oxígeno para el soporte vital, así como el hidrógeno y el oxígeno para reabastecer las naves espaciales, puede reducir drásticamente la cantidad de material que se necesita traer de la Tierra, lo que también reduce los costos.

En la década de 1990, naves espaciales que orbitaban la Luna observaron por primera vez cráteres oscuros, conocidos como regiones de sombra permanente, en los polos norte y sur lunares. Los científicos sospechan ahora que estos cráteres contienen agua en forma de hielo, un recurso vital para los países que buscan establecer una presencia humana a largo plazo en la superficie. La campaña Artemis de la NASA busca el regreso de personas a la Luna, con el polo sur lunar como objetivo para aprovechar el hielo de agua presente allí.

Los cráteres oscuros de la Luna, cuyas partes se indican aquí en azul, nunca reciben luz solar. Los científicos creen que algunas de estas regiones permanentemente sombreadas podrían contener hielo de agua. [Foto: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA]

Para ser útil, el reactor debe estar cerca de depósitos de hielo de agua accesibles, extraíbles y refinables. El problema es que actualmente no disponemos de la información detallada necesaria para definir dicha ubicación.

La NASA ya tiene lista la misión de exploración polar

La buena noticia es que la información se puede obtener con relativa rapidez. Seis misiones orbitales lunares han recopilado, y en algunos casos aún siguen recopilando, datos relevantes que pueden ayudar a los científicos a identificar qué depósitos de hielo de agua merecen la pena investigar.

Estos conjuntos de datos indican la ubicación de depósitos de hielo de agua, ya sean superficiales o enterrados. El análisis conjunto de estos conjuntos de datos permite identificar posibles focos de hielo de agua, que las misiones de rover pueden investigar y confirmar o refutar las observaciones orbitales. Sin embargo, este paso no es sencillo.

Afortunadamente, la NASA ya tiene construida su misión de exploración polar para la investigación de volátiles, que ha superado todas las pruebas ambientales. Actualmente se encuentra almacenada, a la espera de un viaje a la Luna. La misión VIPER puede utilizarse para investigar en tierra la posible fuente más prometedora de hielo de agua identificada a partir de datos orbitales. Con financiación suficiente, la NASA probablemente podría disponer de estos datos en uno o dos años, tanto en el polo norte como en el sur lunares.

¿Cómo se protege el reactor?

Una vez que la NASA determine los mejores lugares para colocar un reactor, deberá determinar cómo protegerlo de las naves espaciales durante el aterrizaje. A medida que las naves espaciales se acercan a la superficie lunar, levantan polvo y rocas sueltas, llamadas regolito. Limpiarán con arena cualquier objeto cercano al lugar de aterrizaje, a menos que los objetos estén colocados detrás de grandes rocas o más allá del horizonte, que se encuentra a más de 2.4 kilómetros de distancia en la Luna.

Los científicos ya conocen los efectos de aterrizar junto a un recurso preposicionado. En 1969, el Apolo 12 aterrizó a 163 metros de la nave espacial robótica Surveyor 3, que mostró corrosión en las superficies expuestas a la columna de regolito. La campaña Artemis contará con módulos de aterrizaje lunares mucho más grandes, que generarán columnas de regolito más grandes que las del Apolo. Por lo tanto, cualquier recurso preposicionado deberá estar protegido de cualquier aterrizaje cercano, o el aterrizaje deberá ocurrir más allá del horizonte.

La complejidad de la exploración espacial humana

Hasta que la NASA pueda desarrollar una plataforma de lanzamiento y aterrizaje a medida, aprovechar la topografía natural de la superficie lunar o ubicar recursos importantes tras grandes rocas podría ser una solución temporal. Sin embargo, una plataforma construida específicamente para el lanzamiento y aterrizaje de naves espaciales será eventualmente necesaria en cualquier sitio elegido para este reactor nuclear, ya que se requerirán múltiples visitas para construir una base lunar. Si bien el reactor nuclear puede suministrar la energía necesaria para construir una plataforma, este proceso requerirá planificación e inversión.

La exploración espacial humana es compleja. Pero la cuidadosa acumulación de recursos en la Luna significa que los científicos eventualmente podrán hacer lo mismo mucho más lejos, en Marte. Si bien la clave está en los detalles, la Luna ayudará a la NASA a desarrollar la capacidad de utilizar los recursos locales y construir infraestructura que permita a los humanos sobrevivir y prosperar fuera de la Tierra a largo plazo.


Clive Neal es profesor de Ingeniería Civil y Ambiental y Ciencias de la Tierra en la Universidad de Notre Dame.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.

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