Este bloque de construcción de 1,5 toneladas se produjo como una demostración de técnicas de impresión 3D utilizando suelo lunar. El diseño se basa en una estructura hueca de celda cerrada, que recuerda a los huesos de un pájaro, para brindar una buena combinación de fuerza y peso. Crédito:ESA
En las próximas décadas, muchas agencias espaciales esperan realizar misiones tripuladas a la luna e incluso establecer puestos de avanzada allí. De hecho, entre la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA), Roscosmos, y las agencias espaciales de India y China, no hay escasez de planes para construir bases lunares y asentamientos. Estos no solo establecerán una presencia humana en la luna, pero facilite misiones a Marte y más profundo en el espacio.
Por ejemplo, la ESA tiene previsto construir una "aldea lunar internacional" en la luna para la década de 2030. Como sucesor espiritual de la Estación Espacial Internacional (ISS), esta aldea también permitiría la investigación científica en un entorno lunar. En la actualidad, Los investigadores europeos están planeando cómo construir este pueblo, que incluye la realización de experimentos con simuladores de polvo lunar para crear ladrillos.
Para hacerlo mas simple, toda la superficie de la luna está cubierta de polvo (también conocido como regolito) que está compuesto de finas partículas de silicato rugoso. Este polvo se formó a lo largo de miles de millones de años por los constantes impactos de meteoritos que convirtieron el manto de silicato en partículas finas. Se ha mantenido en un estado áspero y fino debido a que la superficie lunar no experimenta desgaste ni erosión (debido a la falta de atmósfera y agua líquida).
Porque es tan abundante alcanzando profundidades de 4-5 metros (13-16,5 pies) en algunos lugares, y hasta 15 metros (49 pies) en las áreas montañosas más antiguas, el regolito es considerado por muchas agencias espaciales como el material de construcción preferido para los asentamientos lunares. Como Aidan Cowley, asesor científico de la ESA y experto en suelo lunar, explicado en un comunicado de prensa reciente de la ESA:
"Los ladrillos lunares estarán hechos de polvo. Puedes crear bloques sólidos con ellos para construir carreteras y plataformas de lanzamiento, o hábitats que protegen a sus astronautas del duro entorno lunar ".
Concepto del artista para una base lunar de varias cúpulas, que sería construido por robots de impresión 3D utilizando polvo lunar (regolito). Crédito:ESA / Foster + Partners
Además de aprovechar un recurso local aparentemente inagotable, Los planes de la ESA de utilizar regolito lunar para crear esta base y la infraestructura relacionada demuestran su compromiso con la utilización de recursos in situ. Básicamente, bases en la luna, Marte, y otras ubicaciones en el Sistema Solar deberán ser lo más autosuficientes posible para reducir la dependencia de la Tierra para los envíos regulares de suministros, lo que sería costoso y consumiría muchos recursos.
Para probar cómo le iría al regolito lunar como material de construcción, Los científicos de la ESA han estado utilizando simuladores de polvo lunar recolectados aquí en la Tierra. Como explicó Aiden, Los regolitos tanto en la Tierra como en la Luna son el producto del vulcanismo y son básicamente material basáltico formado por silicatos. "La luna y la Tierra comparten una historia geológica común, " él dijo, "y no es difícil encontrar material similar al encontrado en la Luna en los restos de los flujos de lava".
Los simulantes se recolectaron de la región alrededor de Colonia, Alemania, que fueron volcánicamente activos hace unos 45 millones de años. Usando polvo volcánico de estos antiguos flujos de lava, que se determinó que era un buen partido para el polvo lunar, Los investigadores del Centro Europeo de Astronautas (EAC) comenzaron a usar el polvo (al que llamaron EAC-1) para crear prototipos de los ladrillos que se usarían para crear la aldea lunar.
Nave espacial EAC, una iniciativa de la ESA diseñada para abordar los desafíos de los vuelos espaciales tripulados, también está trabajando con EAC-1 para desarrollar las tecnologías y conceptos que serán necesarios para crear un puesto avanzado lunar y para futuras misiones a la luna. Uno de sus proyectos se centra en cómo usar el oxígeno en el polvo lunar (que representa el 40% del mismo) para ayudar a los astronautas a tener estadías prolongadas en la luna.
Pero antes de que la ESA pueda aprobar el polvo lunar como material de construcción, todavía es necesario realizar una serie de pruebas. Estos incluyen recrear el comportamiento del polvo lunar en un entorno de radiación para simular su comportamiento electrostático. Por décadas, Los científicos han sabido que el polvo lunar está cargado eléctricamente debido a la forma en que es constantemente bombardeado por la radiación solar y cósmica.
El concepto de base lunar impreso en 3D de la ESA, basado en el diseño realizado por la firma de ingeniería y diseño arquitectónico Foster + Partners. Crédito:ESA / Foster + Partners
Esto es lo que hace que se levante de la superficie y se adhiera a cualquier cosa que toque (lo que los astronautas del Apolo 11 notaron al regresar al Módulo de Excursión Lunar). Como indicó Erin Transfield, miembro del equipo de temas de polvo lunar de la ESA, los científicos aún no comprenden completamente la naturaleza electrostática del polvo lunar, lo que podría suponer un problema a la hora de utilizarlo como material de construcción.
Y lo que es más, Los experimentos de radiación ambiental no han producido todavía ningún resultado concluyente. Como bióloga que sueña con ser la primera mujer en la luna, Transfield indicó que se necesita más investigación utilizando polvo lunar real. "Esto nos da una razón más para volver a la luna, ", dijo." Necesitamos muestras prístinas de la superficie expuesta al ambiente de radiación ".
Más allá de establecer una presencia humana en la luna y permitir misiones en el espacio profundo, La construcción de la aldea lunar propuesta por la ESA también ofrecería oportunidades para aprovechar las nuevas tecnologías y forjar asociaciones entre el sector público y el privado. Por ejemplo, la ESA ha colaborado con la firma de diseño arquitectónico Foster + Partners para idear el diseño de su aldea lunar, y se han contratado otras empresas privadas para ayudar a investigar otros aspectos de su construcción.
En el presente, la ESA planea construir su aldea lunar internacional en la región polar sur, donde se ha descubierto abundante agua helada. Para investigar esto, la ESA enviará su paquete para la observación de recursos y la prospección in situ para la exploración, Misión de explotación comercial y transporte (PROSPECT) a la luna en 2020, que viajará como parte de la misión rusa Luna-27.
Esta misión, un esfuerzo conjunto entre la ESA y Roscosmos, involucrará un módulo de aterrizaje construido en Rusia que se posará en la cuenca del Polo Sur-Aitken de la luna, donde la sonda PROSPECT se desplegará y perforará en la superficie para recuperar muestras de hielo. Avanzando, Los planes a largo plazo de la ESA también exigen una serie de misiones a la luna a partir de la década de 2020 que involucrarían a trabajadores robóticos que allanarían el camino para que los exploradores humanos aterrizaran más tarde.
En las próximas décadas, las intenciones de las principales agencias espaciales del mundo son claras:no solo volveremos a la luna, ¡Pero tenemos la intención de quedarnos allí! Con ese fin, Se están dedicando considerables recursos a la investigación y el desarrollo de las tecnologías y los conceptos necesarios para que esto suceda. Para la década de 2030, podríamos ver astronautas (e incluso ciudadanos privados) yendo y viniendo de la luna con frecuencia regular.
