Un vehículo lunar que puede analizar muestras in situ y una instalación en toda Europa para almacenar muestras extraterrestres ayudarán a proteger las muestras lunares de la contaminación y aumentarán su usabilidad en experimentos científicos.

En 1969, la misión Apolo 12 recuperó una cámara que había sido dejada en la luna por una nave espacial anterior. Cuando fue analizado, los científicos descubrieron algunas bacterias - Streptococcus mitis - que se encuentran en humanos. Si bien se debatió acaloradamente el origen de la bacteria, el incidente puso de relieve el problema de la contaminación cruzada, algo que podría invalidar el análisis de cualquier muestra traída de futuras misiones lunares.

Dado el potencial de misiones lunares y espaciales que se avecinan en la próxima década, también habrá una mayor necesidad de mejores formas de manipular y analizar el material.

Una solución es utilizar rovers lunares para analizar el entorno lunar in situ, pero un desafío clave con esto, según Diego Urbina de la empresa Space Applications Services con sede en Bélgica, es el enorme gasto y la dificultad tradicional de transportar y utilizar estos vehículos.

Urbina trabaja en un proyecto llamado LUVMI, que está desarrollando un peso ligero, Rover de bajo costo que pesa alrededor de 45 kg. En Enero, el equipo probó un prototipo de 60 kg durante dos días en Noordwijk, Los países bajos, para ver cómo se desempeñó de forma autónoma al navegar por obstáculos peligrosos y superficies que imitan a la luna, desde terreno accidentado hasta dunas arenosas.

"Ha ido muy bien. Demostró que el concepto funcionaba, que entregó las funciones que queríamos, y el taladro del rover funcionó correctamente, ", dijo Urbina." Esperamos que para mediados de la década de 2020, si todo va bien, podríamos tener LUVMI listo para la luna ".

El equipo espera que se pueda enviar LUVMI para observar las características del hielo de agua de la luna, cuya existencia se confirmó el año pasado, así como los productos químicos en la corteza y la atmósfera. conocidos como volátiles.

También podría explorar formas de extraer oxígeno y agua para uso humano y como combustible para vehículos y satélites. potencialmente ayudando a misiones futuras. "Esperamos que sea una especie de efecto exponencial:una vez que se pueden extraer recursos, estos permiten muchas cosas que pueden ayudarlo a extraer más recursos y expandirse en el sistema solar, dijo Urbina.

Punto justo

Urbina explicó que el rover LUVMI es mucho más pequeño que los tradicionales respaldados por el gobierno, pero también más grandes que las miniatura más comerciales, como los diseñados para Lunar XPRIZE de Google antes de que se cancelara el año pasado.

"Estamos en un buen punto donde es lo suficientemente pequeño como para que sus costos de lanzamiento no sean demasiado altos y lo suficientemente grandes como para que pueda entregar un buen conjunto de cargas útiles y hacer algo interesante, " él dijo.

En lugar de tener seis ruedas como otros modelos, el rover LUVMI solo tiene cuatro, lo que, según Urbina, lo hace más eficaz en términos de energía y, al mismo tiempo, lo mantiene altamente móvil. Esto está habilitado por un sistema de suspensión ajustable que permite que el chasis se mueva hacia arriba y hacia abajo y ponga más fácilmente los sensores en contacto con la superficie lunar a medida que avanza.

A diferencia de los rovers tradicionales que transfieren muestras a la superficie lunar después de perforar la roca, LUVMI también tendrá como objetivo reducir el tiempo de análisis a la mitad y reducir el riesgo de dañar los materiales midiéndolos in situ en lugar de devolverlos a la Tierra. Lo hará perforando el suelo con su muestreador, que utiliza calor para liberar los volátiles que se van a medir.

Pero si bien el análisis de muestras en la luna podría arrojar cierta cantidad de información, no hay nada como tener una parte de la luna frente a ti para mirar en la Tierra, dice la profesora Sara Russell en el Museo de Historia Natural de Londres, REINO UNIDO.

"Hay muchas cosas que puede hacer un rover in situ o una misión orbital, pero hay muchos experimentos en los que es necesario tener la muestra en las manos en un laboratorio para realizarlos, " ella dijo.

El profesor Russell dijo que esto es necesario para estudios como las mediciones precisas de isótopos para determinar las edades o la historia química de las muestras, o exámenes detallados de material orgánico para evaluar la posibilidad de vida en otras partes del sistema solar.

Ella es parte de un equipo que está desarrollando un plan para construir una instalación paneuropea dedicada a curar adecuadamente las muestras devueltas del espacio. protegiéndolos de la contaminación y conservándolos en perfectas condiciones.

Curación

Su papel, como líder de un proyecto llamado EURO-CARES, era reunir a científicos e ingenieros de toda Europa para planificar un Centro Europeo de Conservación de Muestras (ESCF) para satisfacer las necesidades de las misiones de devolución de muestras durante las próximas décadas.

"Hay muchos puntos en común en lo que tenemos que hacer, y cualquier misión espacial europea será una empresa internacional que es una colaboración de varios países diferentes, ", explicó el profesor Russell." Así que era importante que nos uniéramos para compartir nuestra experiencia y crear algo que fuera más a nivel europeo ".

Además de unir sus conocimientos de investigaciones espaciales anteriores, los investigadores buscaron instalaciones de curación en otros continentes, como los de la NASA y JAXA de Japón. "Fueron brillantes al compartir sus lecciones aprendidas, "dijo el profesor Russell.

Dijo que cualquier instalación de investigación debería ser modular, con espacio para agregar nuevos edificios para proteger muestras provenientes de entornos muy diferentes y evitar la contaminación cruzada. "La regla general es que las muestras deben mantenerse en condiciones similares a las que se encuentran en la superficie de su cuerpo, " ella dijo.

Según el profesor Russell, la curación de las muestras lunares en sí es relativamente sencilla debido al medio siglo de conocimiento heredado obtenido de las misiones lunares del Apolo, lo que hace que comenzar con la luna sea 'realmente bueno, fácil y factible ".

Pero, ella dijo, las muestras de cuerpos como Marte son "una caldera de peces completamente diferente" en comparación con la naturaleza estéril de la luna. Es necesario tener en cuenta las condiciones de la atmósfera marciana y la posibilidad de que los insectos regresen a la Tierra. Eso les da un estado 'restringido' que involucra todo un conjunto de protocolos para la protección en la Tierra.

Esto también podría requerir, por ejemplo, una especie de tienda de campaña que podría erigirse donde aterriza una muestra para el trabajo inicial antes de ser llevada a su instalación de curación final.

El equipo estima que construir un ESCF para curar solo muestras sin restricciones costaría entre 10 y 20 millones de euros, y más de 100 millones de euros por uno que también analizaba muestras restringidas. El profesor Russell dice que este es un desembolso relativamente pequeño dado el costo total de las misiones, con misiones actuales de retorno de muestras de asteroides como Hayabusa2 y OSIRIS-REx presupuestadas en cientos de millones de euros y una de Marte que probablemente costará miles de millones.

El equipo aún no se ha asentado en un sitio específico y necesitaría buscar fondos para construirlo como próximo paso. El profesor Russell dice:sin embargo, que el trabajo en un ESCF debería comenzar al menos siete años antes de que sea probable que las muestras sean devueltas a la Tierra, y que las misiones posiblemente regresen de la luna y otros lugares dentro de un período de tiempo de 10 años a partir de ahora, esto puede aumentar la urgencia.

"Se ha demostrado que realmente tenemos que empezar a pensar en ello ahora, ", dijo el profesor Russell." Una instalación abriría una nueva área de la ciencia, algunos de los cuales ni siquiera conocemos todavía ".