La huella de un astronauta en el regolito lunar, la capa de suelo gris fino que cubre la superficie de la luna. NASA

Durante las misiones Apolo 15 y Apolo 17 a la luna en 1971 y 1972, Los astronautas perforaron agujeros en la superficie lunar y colocaron sondas allí, en un esfuerzo por medir la temperatura del subsuelo de la luna y cuantificar cuánto calor se mueve desde el núcleo lunar a la superficie. Pero después de que lo hicieron, Los científicos de la Tierra notaron un fenómeno extraño. El regolito lunar, es decir, la capa de suelo y fragmentos de roca que cubren la superficie - comenzó a subir de temperatura y continuó haciéndolo durante varios años después. Nadie estaba seguro de por qué aunque algunos científicos creían que podría haber sido causado por algún tipo de fenómeno natural, mientras que otros sospechaban que los propios astronautas podrían haberlo provocado.

Ahora parece que los astronautas fueron realmente los responsables. En un artículo publicado el 25 de abril, 2018 en el Journal of Geophysical Research, una revista de la American Geophysical Union (AGU), los investigadores utilizan datos extraídos de cintas de la NASA perdidas hace mucho tiempo, fotos tomadas por los astronautas, imágenes de un orbitador lunar y otros registros para demostrar que el aumento de la temperatura de la superficie lunar alrededor de las sondas de 1 a 2 grados Celsius (1,8 a 3,6 grados Fahrenheit) probablemente fue causado por la actividad humana.

Como explicó en esta publicación de blog de la escritora científica de AGU Lauren Lipuma, caminando y conduciendo un rover, los astronautas aparentemente perturbaron el regolito, haciendo que se vuelva más oscuro. Ese, Sucesivamente, provocó que la superficie lunar en esas áreas reflejara menos radiación solar hacia el espacio, y en cambio absorberlo, calentar la superficie.

Rastreando las cintas de la NASA

Para poder presentar pruebas que respalden ese escenario, los científicos necesitaban hacer años de trabajo de detective científico. El autor principal, Seiichi Nagihara, profesor asociado de geofísica en Texas Tech University, y sus colegas pasaron años buscando cintas de datos perdidas hace mucho tiempo que se habían transmitido desde los instrumentos dejados en la luna.

Como explica Nagihara en un correo electrónico, los datos publicados del experimento de flujo de calor de Apolo, que mostró un aumento de temperatura superficial, sólo cubría el período de 1971 a 1974. Pero Nagihara sabía que el experimento en realidad había durado hasta septiembre de 1977. "Quería saber si este calentamiento continuó hasta el final, " el escribe.

Pero faltaban las cintas que contenían esa información. "Cuando empezamos, no sabíamos si estas cintas aún existían, "Dice Nagihara." Pasamos un par de años entrevistando a personas que estaban involucradas en el programa Apollo y revisando los memorandos e informes de ese período ".

Como detalla la publicación del blog de Lipuma, los investigadores finalmente descubrieron que la NASA había creado un conjunto separado de cintas, específicamente para archivar. Finalmente localizaron 440 de las cintas, cubriendo un período de abril a junio de 1975, acumulando polvo en el Centro Nacional de Registros de Washington en Suitland, Maryland, una parte de los Archivos Nacionales que almacena registros de varias agencias federales.

Recuperando los datos

Pero ese fue solo el comienzo del trabajo. "La degradación de estas cintas fue un problema grave, "Explica Nagihara." Trabajamos con empresas que tienen experiencia en la recuperación de datos de viejas cintas magnéticas degradadas. Otro desafío importante fue procesar los datos recuperados de estas cintas. Estas cintas registraron mediciones electrónicas (por ejemplo, lecturas de voltaje de varios sensores) de salida de los diversos instrumentos que quedan en la luna. Entonces, tuvimos que separarlos en conjuntos de datos para los instrumentos individuales, y luego procesarlos en números científicamente significativos, como temperaturas. De nuevo, Pasamos por numerosos memorandos e informes para determinar estos pasos de procesamiento. Eso tomó varios años más ".

Los investigadores combinaron datos de las cintas con información de cientos de registros semanales del Instituto Lunar y Planetario de Houston. Eso les permitió reconstruir las lecturas de temperatura para los huecos en las cintas de enero a marzo de 1975 y de julio de 1975 a febrero de 1976. el punto en el que las sondas estaban cerca del final de su ciclo de vida, según la publicación del blog de Lipuma.

Cuando los investigadores analizaron los datos, encontraron que las sondas que estaban más cerca de la superficie mostraban que la temperatura aumentaba más rápido y más alto que las sondas enterradas más profundamente. Eso indicó que el calor en realidad comenzó en la superficie, en lugar de debajo de él.

El regolito oscurecido

Cuando los científicos observaron imágenes de los lugares de aterrizaje tomadas por el Lunar Reconnaissance Orbiter, vieron que el suelo alrededor de los sitios donde los astronautas implantaron las sondas era más oscuro que las áreas circundantes no perturbadas, lo que disminuiría la cantidad de radiación solar reflejada de regreso al espacio. Las fotografías tomadas por los astronautas durante las misiones también muestran huellas y otros cambios que su presencia hizo en la superficie.

Walter Kiefer, un científico del personal del Instituto Lunar y Planetario y uno de los coautores de Nagihara, explica en un correo electrónico que el efecto de calentamiento "fue bastante localizado. Solo ocurrió donde se concentraron las actividades de los astronautas, particularmente a lo largo de sus huellas (o rover tracks), y donde hicieron un trabajo extenso recolectando muestras y desplegando experimentos. El área más afectada probablemente fue el área de implementación del experimento, que tenía 20-30 metros (66-98 pies) de ancho y trabajó extensamente. El regolito (suelo) se oscureció en esos lugares, y el calentamiento se propagaría lentamente hacia abajo con el tiempo.

"Sin embargo, las áreas del lado que no fueron transitadas estarían más frescas y podrían ayudar a minimizar la propagación del calor hacia abajo. Por esta razón, Espero que el efecto general no se extienda demasiado, pero no lo hemos calculado en detalle ".

En el papel, los investigadores señalan que las futuras mediciones del flujo de calor en la luna deberían tener en cuenta el efecto de desplegar las sondas. Pero aparte de eso, el efecto de calentamiento no fue una alteración tan significativa del entorno lunar. Kiefer dice que la actividad de los astronautas alrededor de una futura base lunar podría tener el mismo efecto, pero que el aumento de temperatura sería leve y probablemente no penetraría muy lejos.

Como explica Nagihara, las cintas recuperadas contienen datos de todos los instrumentos que los astronautas del Apolo desplegaron en la luna, y hay más que aprender de ellos. "Usé solo los datos de los experimentos de flujo de calor, "escribe." Las cintas tienen datos de muchos otros experimentos. También estamos procesando datos de estos otros experimentos, archivarlos con los repositorios de datos de la NASA, y ponerlos a disposición de otros investigadores planetarios. Por ejemplo, analizando los datos de estas cintas, uno de mis colegas descubrió que ha habido más terremotos lunares de los que se informó anteriormente ".

Eso es interesante

Joshua Bandfield, un científico investigador senior en el Instituto de Ciencias Espaciales en Boulder, Colo. Que no participó en el estudio, dice en un correo electrónico que el efecto de calentamiento probablemente sería menor en una futura misión a Marte. "Las superficies marcianas son típicamente arenosas o polvorientas y las superficies polvorientas especialmente podrían compactarse, probablemente cambiando su reflectividad y conductividad térmica, "escribe". Sin embargo, estas superficies no están tan delicadamente estructuradas y aislantes como los suelos lunares y es probable que cualquier cambio sea menor que los efectos sobre la superficie lunar ".