Uno de los mayores problemas que supone vivir fuera de la Tierra, en una base espacial asentada en la Luna, es la provisión de agua y oxígeno para los astronautas.
Pero eso no supondría un problema según un nuevo experimento llevado adelante por ingenieros de la Agencia Espacial Europea (ESA) que probó una máquina para separar agua y oxígeno del regolito lunar, el material que hay en abundancia en la Luna.
Los expertos añadieron hidrógeno y metano a una mezcla mineral que simulaba suelo lunar y se calentó en un horno a temperaturas que alcanzaron los 1.830 grados Fahrenheit, vaporizando la sustancia. Después de “lavar” los gases resultantes con hidrógeno, se separó el agua usando un convertidor catalítico y un condensador, y luego se extrajo con oxígeno mediante electrólisis. En aplicaciones del mundo real, los subproductos de metano e hidrógeno luego se reciclarían a través del sistema.
“Nuestros experimentos muestran que la plataforma es escalable y puede operar en un circuito cerrado casi completamente autosuficiente, sin la necesidad de intervención humana y sin atascarse‘’, dijo Michèle Lavagna, ingeniera aeroespacial del Politecnico di Milano, quien dirigió los experimentos. La mitad del suelo de la luna está compuesta de óxidos de hierro y silicio, que son aproximadamente un cuarto de oxígeno.
Lavagna formó parte de un consorcio de científicos de la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial Italiana y la corporación aeroespacial alemana OHB que demostraron un prototipo esta semana en la reunión anual del Congreso Científico Europlanet, que se celebró de forma virtual. El proceso de dos pasos es similar al que ya se usa en la Tierra, pero está adaptado para trabajar con una mezcla de minerales que se aproxima a la superficie de la luna.
Rico en sílice y metales, el subproducto sólido creado por el proceso podría refinarse aún más para otros usos, dijeron los científicos. “La capacidad de tener instalaciones eficientes de producción de agua y oxígeno en el lugar es fundamental para la exploración humana y para ejecutar ciencia de alta calidad directamente en la luna”, dijo Lavagna en el comunicado.
“Estos experimentos de laboratorio han profundizado nuestra comprensión de cada paso del proceso”, añadió. “No es el final de la historia, pero es un buen punto de partida”, dijo. La demostración de esta semana es solo la última de una serie de experimentos realizados para “optimizar la temperatura del horno, la proporción de las mezclas de gases y otros factores”, según el comunicado. El análisis del investigador indicó que procesar el suelo en pequeños lotes a la temperatura más alta posible genera los mejores resultados.
Otros investigadores también han estado trabajando para obtener oxígeno del suelo lunar. En 2017, Thorsten Denk, un ingeniero aeroespacial de la Plataforma Solar de Almería de España, reveló sus planes para un reactor que haría el trabajo. El dispositivo de Denk solo requiere hidrógeno traído de la Tierra para su uso inicial; después de las primeras horas reciclaría el elemento, reduciendo drásticamente el peso de la carga.
Afirmó que su máquina producía suficiente oxígeno y agua para abastecer de seis a ocho astronautas. El agua ya es abundante en la luna, aunque en un estado diferente. Un estudio de 2018 publicado en Nature Geoscience determinó que el agua, en forma de OH, un pariente más reactivo del H2O, estaba en toda la superficie lunar en lugar de agruparse en los polos. Eso significa que las futuras colonias lunares podrían recolectar agua sin tener que traerla de la Tierra.
Los ingenieros que desarrollan formas de proporcionar oxígeno, agua, refugio y otras necesidades de la vida en la Luna se ven obstaculizados por lo difícil y costoso que es llevar materiales al espacio.
El costo de poner cualquier cosa en el espacio es de aproximadamente 10.000 dólares por libra, según la NASA. La semana pasada, científicos de la Universidad de Manchester dieron a conocer diseños para un material de construcción similar al concreto hecho, en parte, de sangre humana, orina y sudor .
Mezclada con tierra en Marte o la Luna, la sustancia similar a un pegamento, llamada AstroCrete, crearía un material de construcción 300 por ciento más fuerte que el concreto ordinario, según su informe de la revista Materials Today Bio. Cada astronauta podría producir suficientes excreciones para expandir su hábitat y sustentar a un miembro adicional de la tripulación.
El equipo calculó que una tripulación de seis astronautas podría producir más de 1.100 libras de AstroCrete de alta resistencia en una misión a Marte de dos años.
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