La sonda ‘Chang’e 5′ confirma que el viento solar ha almacenado el preciado elemento en el suelo lunar, pero sería muy costoso extraerlo
Hace menos de dos años, China dio un pequeño gran paso en su objetivo de convertirse en una potencia espacial. Por primera vez, el gigante asiático fue capaz de enviar una nave robótica al Oceanus Procellarum, el océano de las tormentas, una enorme mancha oscura en la Luna visible a simple vista desde la Tierra donde se encuentran, según pensaban los responsables del programa espacial chino, los terrenos más jóvenes de nuestro satélite. La sonda Chang’e 5 aterrizó cerca del monte Rümker, una mole de 70 kilómetros de largo que se levanta más de un kilómetro sobre el horizonte, usó un brazo robótico para tomar muestras, las empaquetó y las envió al módulo orbital que sobrevolaba la Luna. Desde allí se despacharon de vuelta a la Tierra. Y todo esto en un solo día lunar: unos 14 días terrestres.
El análisis de esas muestras, las primeras recogidas en la Luna desde la misión soviética Lunik 24 en 1976, desvela ahora una sorpresa. China cree haber resuelto uno de los mayores misterios sobre la Luna: ¿de dónde viene el agua que contiene?
Probablemente, la Luna se formó cuando un planeta del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra hace más de 4.000 millones de años. El cataclismo hizo que un pedazo de Tierra quedase desgajado y completamente cubierto de roca fundida por la violencia del impacto. Las temperaturas debieron de ser tan infernales que toda el agua probablemente se evaporó para siempre.
Sin embargo, en los últimos años, varias misiones robóticas y telescopios terrestres han confirmado que la Luna sigue atesorando agua. Y no gotitas, sino toneladas en forma de hielo. Buena parte está en las zonas de sombra perpetua de los polos, donde nunca llega el sol. Y esas regiones inexploradas, en especial las del polo sur, se han convertido en el lugar donde aterrizarán las primeras misiones tripuladas al satélite en más de 50 años. Van allí precisamente porque hay agua, y con ella posible sustento para colonos y materia prima para combustible de cohetes con los que, algún día, llegar hasta a Marte.
Hasta ahora no se sabía de dónde vino esa agua helada. Otras sondas espaciales han apuntado a que también la hay en las zonas iluminadas del satélite sin que de nuevo se sepa cómo ha llegado allí, tal vez a bordo de asteroides o desde alguna reserva no detectada hasta ahora.
En un estudio publicado este lunes, científicos de la Academia Nacional de Ciencias China (CAS) en colaboración con dos investigadores europeos, aseguran que la clave del origen del agua en la Luna está en las muestras enviadas a la Tierra por la Chang’e 5 desde el noroeste del satélite. Estas contienen vidrios de impacto, pequeños granos de diferentes colores que probablemente se formaron a altas temperaturas tras el choque de meteoritos. Estos vidrios recolectados por la sonda china contienen pequeñas cantidades de agua, según el estudio, publicado en la revista especializada Nature Geoscience.
Sen Hu, del laboratorio de física planetaria de la ANC, explica que el contenido de agua en los cristales es de unas 2.000 partes por millón, o de unos 2.000 gramos por cada tonelada de suelo. “En la Luna los impactos de meteoritos son muy frecuentes y suceden por todo el satélite, con lo que los vidrios están repartidos por toda su geografía, desde el ecuador a las regiones polares”. El preciado elemento puede estar en su variante molecular, con dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, aunque probablemente es más abundante el llamado hidroxilo, con un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno, explica Sen.
Los investigadores han estimado la cantidad total de H₂O que puede haber en toda la Luna almacenada de esta forma: unos 270.000 millones de toneladas. Se trata de una reserva descomunal comparada con otras estimaciones. En 2010, por ejemplo, un radar de la NASA a bordo de la sonda india Chandrayaan estimó que en el polo norte había unos 600 millones de toneladas.
Las muestras chinas son unos 1.000 millones de años más jóvenes que las que recolectaron los astronautas del programa Apolo de Estados Unidos y las misiones robóticas de la Unión Soviética. Los últimos análisis muestran que estos cristales se han estado formando durante los últimos 2.000 millones de años, y que los picos de producción coinciden con periodos de intenso bombardeo de meteoritos, incluido uno de hace 68 millones de años, cuando otro gran meteorito impactó en la Tierra y aniquiló a los dinosaurios.
“Lo más interesante”, explica Sen, es que el agua que hay encerrada en los cristales lunares la ha generado el Sol. El análisis de los distintos tipos de átomos de hidrógeno en las muestras apunta a que el bombardeo de partículas cargadas que llega desde el Sol, llamado viento solar, y que contiene átomos de hidrógeno con carga positiva, penetra en los vidrios y se combina con el oxígeno ya presente. Cuando la temperatura es lo suficientemente alta debido a la radiación solar, estos cristales también pueden liberar parte de su carga de H₂O. “Estos cristales son los responsables del ciclo del agua en la Luna”, resume el científico chino.
De cara a futuras misiones tripuladas, “esta puede ser una fuente alternativa de agua”, reconoce el investigador. “La forma de extraerla sería recolectar suelo lunar, calentarlo en un horno a 100 grados y capturar el vapor resultante”, detalla.
Puede parecer una locura, pero Europa va a enviar una misión robótica a la Luna llamada Prospect para hacer eso mismo como parte de un experimento. Una sonda taladrará el suelo lunar, recogerá muestras y las calentará hasta los 100 grados para estudiar los compuestos volátiles presentes, entre ellos el vapor de agua, explica a este diario James Carpenter, jefe de ciencias planetarias de la Agencia Espacial Europea (ESA). “Este proyecto, que lanzaremos en 2026, nos puede aclarar si hay agua atrapada en los minerales de la Luna”, destaca.
El nuevo estudio liderado por China aporta “una importante demostración de que hay agua atrapada en los cristales lunares repartidos por toda la superficie”, destaca Carpenter. Pero la cantidad de este material es muy pequeña, recuerda, así que para conseguir cantidades interesantes en misiones tripuladas habría que procesar muchísimo suelo lunar. “Estos vidrios no son probablemente una reserva explotable de agua”, opina.
Lo que sí aporta este trabajo es una prueba clara del ciclo del agua en el satélite, incluido el posible origen de las reservas heladas que hay en los polos. La atmósfera de la Luna es tan fina que las moléculas suspendidas en ella nunca interactúan. De esta forma, cuando el sol impacta en los granos de vidrio, libera vapor de agua y este sale despedido “en una trayectoria balística”, como una bala de cañón, explica Carpenter. “El agua tiende a permanecer más tiempo en los lugares más fríos y oscuros”, lo que explicaría por qué se ha acumulado en forma de hielo en ambos polos, destaca.
El País
