Esto es lo que un estudio publicó recientemente en arXiv El servidor de preimpresión espera abordar mientras un equipo de investigadores de la Universidad de Baylor explora escenarios de gestión del agua para una base lunar autosostenible, incluida la ubicación adecuada de la base y cómo se extraería y trataría el agua para un consumo seguro utilizando el personal adecuado.

Aquí, Universe Today analiza esta investigación con el Dr. Jeffrey Lee, profesor adjunto asistente en el Centro de Investigación de Astrofísica, Física Espacial e Ingeniería de la Universidad de Baylor, y autor principal del estudio, con respecto a la motivación detrás del estudio y los resultados significativos. , la importancia de tener una base lunar autosostenible y qué implicaciones podría tener este estudio para las próximas misiones Artemis. Entonces, ¿cuál es la motivación detrás de este estudio?

El Dr. Lee le dice a Universe Today:"Este artículo es en realidad una distracción ecléctica para mí de mi investigación astrofísica sobre los agujeros negros primordiales, la cosmología del universo temprano, la física de propulsión revolucionaria y mi investigación geofísica sobre los impactos de asteroides. Si las misiones humanas a lo largo del sistema solar, particularmente a Marte, entonces una instalación lunar permanente parece ser un primer paso lógico."

Para el estudio, los investigadores investigaron los requisitos de gestión del agua para una base lunar autosostenible de 100 personas medidas a 500 m x 100 x 6 m (1640 pies x 328 pies x 20 pies), incluida la ubicación de la base lunar cerca de depósitos de hielo de agua. , la tecnología necesaria para convertir el hielo de agua en vapor de agua (ya que el agua líquida no puede existir en la luna) y la tecnología necesaria para el tratamiento y recuperación del agua que daría como resultado un consumo seguro para la base de 100 personas. El estudio utilizó las estimaciones actuales del uso de agua para los hogares estadounidenses, que es de aproximadamente 100 galones por día (GPD) por persona, lo que incluye limpiar, cocinar, beber, tirar de la cadena de los inodoros y lavar la ropa.

Además, los investigadores examinaron la cantidad de agua necesaria para las necesidades agrícolas, técnicas y generales de la base lunar. En cuanto a la ubicación de la base lunar, los investigadores dedujeron que la mejor ubicación para la base sería cerca o exactamente sobre la cresta Shackleton-de Gerlache, que se encuentra a 89,9°S 0,0°E, o casi directamente en la polo sur lunar. La razón por la que esta ubicación es ideal para los depósitos de hielo de agua es porque el cráter Shackleton se encuentra dentro de una región permanentemente sombreada (PSR), lo que significa que está envuelto en una oscuridad permanente debido a la pequeña inclinación axial de la luna, y el hielo de agua se ha acumulado potencialmente a lo largo de miles de millones de años. .

Al final, el equipo concluyó que los requisitos de agua para la base lunar de 100 personas para necesidades humanas, agrícolas y técnicas son 12,3, 72 y 2 acres-pie por año. A modo de contexto, un acre-pie equivale aproximadamente a 326.000 galones, por lo que una base lunar con capacidad para 100 personas necesitaría más de 4.000.000 de galones por año para las necesidades humanas, más de 23.000.000 de galones por año para necesidades agrícolas y 652.000 galones por año para necesidades técnicas. necesidades. Entonces, según estos hallazgos, ¿cuáles fueron los resultados más significativos de este estudio y qué estudios de seguimiento se encuentran actualmente en proceso o planeados?

El Dr. Lee le dice a Universe Today:"Existe buena evidencia de que existe suficiente agua en la Luna para sustentar una colonia lunar permanente, y la adquisición, tratamiento y distribución del agua lunar se puede lograr con la tecnología actual. Una estructura administrativa adecuada Será necesario supervisar todos los aspectos del agua lunar. La relativa escasez y gestión del agua en la Luna puede potencialmente proporcionar información para mejorar la gestión del agua en la Tierra. El agua lunar podría ayudar a mejorar la gestión del agua terrestre. Sin embargo, el cronograma de esta investigación aún no se ha determinado."

El estudio analiza la utilización de recursos in situ (ISRU), que utiliza los recursos disponibles en el sitio tanto para la sostenibilidad como para la supervivencia. En este caso, se utilizan depósitos de hielo de agua en la Luna, y específicamente cerca del polo sur de la Luna, para satisfacer las necesidades de agua de una base lunar autosostenible con capacidad para 100 personas. El potencial de la NASA para utilizar ISRU ha ganado considerable fuerza en los últimos años, ya que enviar agua desde la Tierra a la Luna podría resultar extremadamente costoso. Pero aparte de los riesgos financieros, si una misión de reabastecimiento se retrasa o falla en su camino a la luna, la tripulación podría enfrentar un peligro importante. Por lo tanto, aprender a "vivir de la tierra" para una base lunar podría resultar una opción viable a largo plazo para mitigar la necesidad de misiones de reabastecimiento desde la Tierra. Pero, ¿qué importancia adicional podría tener una base lunar autosostenible?

El Dr. Lee le dice a Universe Today:"A lo largo de los años, ha habido una oleada de entusiasmo ante la perspectiva de colonizar Marte. De hecho, en la actualidad, es posible que podamos organizar un viaje humano de corto plazo al Planeta Rojo en el que el Los astronautas recolectarían muestras, realizarían experimentos, plantarían banderas y, cuando se produjera la siguiente ventana de lanzamiento, regresarían a la Tierra. Sin embargo, la colonización permanente de Marte es mucho más ambiciosa y desafiante, ya que Marte está mucho más lejos que la Luna y requiere nueve meses. llegar allí y un tiempo de viaje de ida y vuelta de 21 meses (se necesita una estancia de 3 meses en Marte hasta que llegue la próxima ventana de lanzamiento)".

El objetivo de la NASA es enviar humanos a Marte a través de la luna de la agencia, to Mars Architecture, que es un esfuerzo elaborado que lleva años para desarrollar las tecnologías necesarias en la luna para su uso durante una misión tripulada al Planeta Rojo. Esto incluye ciencia, infraestructura, transporte, vivienda y operaciones, sólo por nombrar algunos. Sin embargo, como se señaló, si bien podemos (posiblemente) enviar humanos al Planeta Rojo para estancias de corto plazo con nuestra tecnología actual, una presencia humana a largo plazo en Marte requeriría mucho más tiempo y recursos.

El Dr. Lee le dice a Universe Today:"Más allá de la órbita terrestre baja, la luna es el próximo destino lógico. La colonización lunar es tecnológicamente alcanzable y, en comparación con la colonización marciana, es mucho más fácil. Ser capaz de establecer una base lunar parece un requisito previo obvio para establecer una base en Marte Además, la luna sería un excelente punto de partida para una mayor colonización del sistema solar, incluido el posible establecimiento de pequeñas colonias en el interior de asteroides cercanos a la Tierra. Además, algunos han sugerido que la luna es una base. ubicación ideal desde la cual se podría realizar la interceptación de asteroides con destino a la Tierra."

Este estudio se produce mientras el programa Artemis de la NASA planea llevar a la primera mujer y persona de color a la superficie lunar en los próximos años. Los sitios de aterrizaje actuales de las misiones Artemis están cerca del polo sur para acceder a depósitos de hielo de agua cercanos dentro de los PSR antes mencionados y podrían ser ideales para desarrollar tecnologías ISRU que también puedan usarse en futuras misiones tripuladas a Marte. Por tanto, ¿qué implicaciones podría tener este estudio para las próximas misiones Artemis?

"Las visitas lunares de corta duración, como las misiones Artemis planeadas, no requerirían agua lunar", dice el Dr. Lee a Universe Today. "En estos casos, se podría traer suficiente agua desde la Tierra. Sin embargo, si en algún momento en el futuro, una colonia lunar se convirtiera en una prioridad, las futuras misiones Artemis podrían servir para proporcionar valiosa información in situ sobre la presencia y abundancia de agua, particularmente en el polo sur lunar y en las proximidades del cráter Shackleton (un área ideal para una base lunar)".