Febrero 14, 2007: La NASA ha explorado el espacio durante casi medio siglo y, a menudo, ha logrado grandes éxitos. Sin embargo, "hay todavía algo que no sabemos: ¿cuál es la mejor manera de explorar un planeta?", dice Paul D. Spudis, científico planetario de alto rango del Laboratorio de Física Aplicada (Applied Physics Laboratory) de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland.

El descubrimiento de las técnicas más efectivas para explorar un planeta es, en sí mismo, investigación de vanguardia, como lo es también el descubrimiento de las tecnologías mineras más eficaces o como los son las mejores formas de supervivencia y el hecho de lograr que la maquinaria funcione en la Antártida.

De este modo, por la misma razón que las naciones fundaron colegios de minería de nivel universitario y que el ejército de los Estados Unidos creó su propio Laboratorio de Ingeniería e Investigación en Regiones Frías, la NASA quiere utilizar la Luna como si fuera una escuela de estudios de posgrado para realizar exploraciones.

En la Luna, los astronautas pueden desarrollar y poner a prueba técnicas de construcción de hábitats así como técnicas de cultivo y de operación de maquinaria en condiciones de baja gravedad, de alto vacío, de elevada radiación, de polvo penetrante y de temperaturas muy extremas, un ambiente en donde la combinación prolongada de estas condiciones es, simplemente, imposible de replicar en la Tierra. Lo que aprendan será útil, no solamente en la Luna, sino que será esencial para preparar un viaje a Marte.

Derecha: Astronautas y robots trabajan juntos en un estudio geológico en la Luna. Interpretación artística. [Imagen ampliada]

Pero existe un proyecto de investigación que encabeza la lista: ¿Cuál es la mejor combinación de humanos y robots? Naves espaciales y exploradores terrestres no tripulados han recogido millones de gigabits de información de gran calidad sobre la Luna y los planetas, revolucionando de este modo nuestro entendimiento del Sistema Solar. Pero para el trabajo geológico de campo, afirma Spudis, nada puede reemplazar a geólogos entrenados, con un martillo para golpear las rocas, con ojos expertos, y con el conocimiento "para interpretar las rocas en el contexto de su ambiente".

Por esa razón, la NASA quiere explorar la mejor manera de combinar seres humanos y máquinas. Una tecnología prometedora es la telepresencia, similar a la que actualmente se utiliza en los quirófanos de los hospitales para determinados tipos de cirugía. Desde la seguridad que brinda un lugar subterráneo en la Luna, protegido de la radiación, los movimientos de un geólogo podrían "ser replicados al instante por un robot ubicado en la superficie, equipado con retroalimentación sensorial instantánea muy parecida a la que siente un astronauta a través de los guantes de un traje espacial", explica Spudis. Pero, ¿es esa la mejor forma? En algunas circunstancias, un robot con su propia inteligencia artificial, preparada para poder tomar decisiones rápidamente, podría hacer mejor el trabajo. Nuevamente, se trata de una pregunta que puede ser contestada con investigación in situ.

Arriba: Una concepción artística de la telepresencia humano-robótica. Crédito: Pat Rawlings y NASA. [Imagen ampliada]

Otro tema crucial que los humanos podrían aprender de la experiencia en la Luna es "cómo hacer cosas útiles a partir de los desechos", afirma Spudis. En la Luna y en Marte, los recursos locales serán de vital importancia para los astronautas que no puedan depender por completo del abastecimiento que proviene de la Tierra. "Excepto por la energía solar, nunca hemos utilizado los recursos del espacio en ninguna misión", declara Spudis, por lo que necesitamos aprender (cómo hacerlo)".

El acrónimo oficial de la NASA para "vivir de la tierra" es ISRU (In-Situ Resource Utilization o Utilización de Recursos In Situ). ISRU significa, básicamente, averiguar cómo excavar la superficie de otro planeta, cómo hacer que polvo extraño descienda por una tolva en condiciones de baja gravedad (un problema difícil), y cómo perforar y calentar el terreno para extraer líquidos y gases valiosos, todo con gran fiabilidad y escasos problemas mecánicos.

¿Qué es lo que hay en el regolito lunar que podrían necesitar o que desearan extraer los astronautas? En este momento, los elementos útiles son el oxígeno y el hidrógeno. "A partir de estos dos elementos podemos generar electricidad utilizando células de combustible que produzcan agua potable como subproducto", explica Spudis. "El hidrógeno y el oxígeno también son propulsores para cohetes y, además, los astronautas pueden respirar el oxígeno".

La buena noticia: En la Luna abunda el oxígeno. La corteza lunar tiene un 40% de oxígeno por unidad de masa, y los científicos de la NASA tienen muchas ideas para extraerlo. El simple calentamiento de la superficie, a altas temperaturas, provoca que el oxígeno gaseoso emerja. (Para obtener más información sobre este tema, consulte Respirando Rocas Lunares en Ciencia@NASA). Pero todavía no se han descubierto las técnicas más eficaces.

Derecha: Oxígeno bajo los pies. El 40% de la masa de la superficie de la Luna es oxígeno. Huella y crédito de la fotografía: Neil Armstrong, Apolo 11. [Imagen ampliada]

La noticia no tan buena: El hidrógeno es relativamente raro en la Luna. Esa es una de las razones por las cuales la NASA desea fervientemente explorar sus polos. Allí pueden existir alrededor de 10.000 millones de toneladas métricas de agua congelada en cráteres con sombra permanente. "El hielo es una forma de hidrógeno concentrado", señala Spudis. La experiencia obtenida en los polos de la Luna se puede aplicar a Marte, donde el hielo también está mezclado con rocas y elementos del subsuelo.

"Necesitamos abrir un taller en la Luna por una razón clara y comprensible", concluye. "La Luna es una escuela para realizar exploraciones".