Una nueva tecnología podría ayudar a los humanos a sobrevivir en el LunaSegún científicos de la Universidad China de Hong Kong (Porcelana).
En un estudio publicado en la revista ‘Joule’ por Cell Press, los investigadores extrajeron agua del suelo lunar y lo usaron para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y sustancias químicas para el combustible, lo que podría abrir nuevas puertas para la exploración futura del espacio profundo al mitigar la necesidad de transportar recursos esenciales como el agua y el combustible de la Tierra.
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«Nunca imaginamos completamente la ‘magia’ que poseía el suelo lunar», dice Lu Wang, de la Universidad China de Hong Kong. «La mayor sorpresa para nosotros fue el éxito tangible de este enfoque integrado. La integración en un solo paso de la extracción de H2O lunar y la catálisis fototérmica de CO2 podría mejorar la eficiencia del uso de energía y reducir el costo y la complejidad del desarrollo de infraestructura».
Las agencias espaciales han planteado la idea de usar la luna durante décadas como base para exploraciones a gran escala del cosmos. Sin embargo, la necesidad de proporcionar recursos tan apropiados para sus habitantes, especialmente el agua, ha sido un obstáculo para hacerlo realidad. Según el estudio, el transporte de un galón de agua por cohete cuesta alrededor de $ 83,000 (71,560 euros), y cada astronauta bebe unos cuatro galones por día.
Las muestras de suelo analizadas por la misión Chang’e-5 proporcionan evidencia de la presencia de agua en la superficie lunar. Según los autores, esto podría permitir a los exploradores humanos aprovechar los recursos naturales de la luna para satisfacer sus necesidades, evitando los costos logísticos y las dificultades de transportarlas. Sin embargo, las estrategias previamente desarrolladas para extraer agua del suelo lunar involucraron múltiples pasos de alto consumo de energía y no descomponían CO2 para combustible u otros usos esenciales.
Un símbolo marca el lugar donde aterrizó la nave espacial Chang’e-5 y recogió muestras en la luna.
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Para avanzar en esta investigación, Wang y sus colaboradores desarrollaron una tecnología que extraería agua del suelo lunar y lo usaría directamente para convertir el CO2 exhalado por los astronautas en monóxido de carbono (CO) e hidrógeno de gas, que luego podría usarse para producir combustibles y oxígeno para la respiración de los astronautas. La tecnología logra esta hazaña a través de una nueva estrategia fototérmica, que convierte la luz solar en calor.
Los científicos probaron tecnología utilizando muestras de suelo lunar recolectadas durante la misión Chang’e, así como muestras lunares simuladas y un reactor discontinuo lleno de gas CO2 que utilizó un sistema de concentración de luz para aumentar el proceso fototérmico. El equipo usó Ilmenita, un mineral negro pesado y uno de los diversos depósitos de agua reportados en el suelo lunar, para medir la actividad fototérmica y analizar los mecanismos del proceso.
A pesar del éxito de la tecnología en el laboratorio, el entorno lunar extremo aún plantea desafíos que complicarán su uso en la luna, según los autores, incluidas fluctuaciones drásticas de temperatura, radiación intensa y baja gravedad. Además, el suelo lunar en su entorno natural no tiene una composición uniforme, lo que le da propiedades inconsistentes, mientras que el CO2 de las exhalaciones de los astronautas puede no ser suficiente para proporcionar la base de todo el agua, el combustible y el oxígeno que necesitan. Las limitaciones tecnológicas también continúan representando un obstáculo, ya que el rendimiento catalítico actual sigue siendo insuficiente para apoyar completamente la vida humana en entornos extraterrestres, dice Wang.
«Superar estos obstáculos técnicos y los costos importantes asociados en el desarrollo, la implementación y la operación serán cruciales para lograr el uso sostenible de la exploración del agua y el espacio lunar», escriben los autores.
