270.000 millones de toneladas de agua se ocultan en la Luna. Y son clave para el futuro de la exploración espacial

Encontrar agua en las últimas muestras recogidas en la Luna y traídas a la Tierra por la sonda china Chang’e 5 no habría resultado una sorpresa. Lo que ha sorprendido del nuevo estudio realizado por la Academia de Ciencias China ha sido la cantidad encontrada, que ha corregido las estimaciones del compuesto al alza: hasta 270.000 millones de toneladas. Y a pesar de ello puede no ser suficiente.

La llegada del agua a la Luna. Además de analizar la presencia relativa del agua en nuestro satélite, un reciente estudio ha respondido a algunas preguntas sobre cómo llegó este compuesto a la Luna y en qué condiciones puede crearse y acumularse. Es decir, cuál es el ciclo del agua en nuestro único satélite natural permanente.

¿Y de dónde viene el agua de la Luna? De ningún sitio: los átomos de hidrógeno y oxígeno se habrían unido para formar moléculas de distinto tipo en la misma Luna. Iones de hidrógeno serían empujado por el viento solar, y al llegar a la Luna se mezclarían con los átomos de oxígeno presentes en la roca lunar.

Ahora bien, las moléculas de agua así creadas pueden desvanecerse en el espacio con gran facilidad. El motivo es que la velocidad de escape de la Luna es muy baja, y el movimiento de las moléculas al calentarse con la radiación solar puede hacer que salgan disparadas de la Luna y cuerpos similares.

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El almacenaje. Pero el agua también puede quedar incrustada en la roca. En estos casos, las moléculas de hidrógeno y oxígeno pueden formar hidroxilos, grupos compuestos por un átomo de oxígeno y otro de hidrógeno. Las moléculas de agua molecular e hidroxilos pueden quedar incrustados (fijados) en la roca lunar a través de impactos.

Los choques de pequeños meteoros generan pequeñas “gotas de cristal” causadas por impactos donde moléculas y otros compuestos quedan fijados a la roca. Esto puede pasar especialmente en los cráteres y en los polos de la Luna, zonas donde la radiación solar no expulsa el agua antes de tiempo.

Tanta y tan poca. El análisis de las rocas realizado a través de las muestras recogidas por la sonda Chang’e 5 ha sido imprescindible para entender el ciclo del agua, pero también han permitido realizar una estimación sobre la cantidad de agua almacenada en la roca lunar.

Según el estudio, publicado recientemente en la revista Nature Geoscience, el agua representa unos dos miligramos por cada gramo de suelo lunar. Esto implica, según los cálculos de los autores, unos 270.000 millones de toneladas de agua en la “reserva” que supone la roca lunar, unas mil veces lo que se creía hasta ahora.

Es mucho, pero implica un problema. Y es que al tratarse de agua incrustada en roca en cantidades muy reducidas, su extracción puede resultar un tanto compleja: habría que recolectar grandes cantidades de suelo lunar, calentarlo hasta evaporar las moléculas de agua, y después almacenar el vapor de agua resultante.

El futuro de las misiones lunares. Algo parecido a esto será lo que hará la próxima misión lunar de la Agencia Espacial Europea (ESA), Prospect (Package for Resource Observation and in-Situ Prospecting for Exploration, Commercial exploitation and Transportation). La misión que tendría que haber partido este año en cooperación con la agencia espacial rusa, Roscosmos, tuvo que ser reasignada a un vuelo conjunto con la agencia espacial estadounidense, la NASA.

La extracción in situ de recursos (especialmente agua), será clave para el futuro de las misiones a la Luna y a otros lugares de nuestro sistema solar, especialmente en misiones a puntos lejanos a nuestro planeta y a las de larga duración como las estaciones lunares planeadas para un futuro no muy lejano.

Poder extraer agua reducirá la masa que tengamos que “sacar” de nuestro agujero gravitatorio y con ello reducirá los costes de las misiones. Es por eso que, por complejo que resulte vaporizar el agua de las rocas y por escasa que sea su presencia relativa, el proceso puede ser económicamente eficiente en comparación con la alternativa del transporte.

La primera misión desde 1976. Chang’e 5 ha sido la primera misión en traer muestras de la Luna desde la última misión soviética hace casi medio siglo. Y la muestra ha dado mucho de sí. No solo hemos detectado agua sino minerales siquiera antes vistos en la Tierra.

La información extraída será de utilidad también para el programa Artemis, que busca llevar de nuevo a la humanidad a la Luna, pero también a otros proyectos como el programa espacial tripulado chino. Ante estos resultados aumenta aún más la expectación por las misiones que traerán muestras desde Marte y que se espera lleguen a nuestro planeta a principios de la década que viene.

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Imagen | Paige et al. 2010 / ESA