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Respirando Rocas Lunares

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Respirando Rocas Lunares

La Luna contiene abundante oxígeno para futuros astronautas. Este oxígeno se encuentra en el suelo.

NASA

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ver leyenda Mayo 5, 2006: Un antiguo y persistente problema observado por los astronautas del Apolo en la Luna fue el polvo. Estaba por doquier, incluso en sus pulmones. Y aunque parezca raro, podría ser de él de donde los futuros exploradores obtuvieren su próxima bocanada de aire. La polvorienta capa del suelo de la Luna está compuesta casi en un 50% de oxígeno.

El problema es cómo extraerlo.

Derecha: El geólogo del Apolo 17 Harrison "Jack" Schmitt recoge una muestra de tierra y rocas ricas en oxígeno de la Luna.

"Todo lo que hay que hacer es evaporar las rocas", dice Eric Cardiff del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. Eric es el director de uno de los equipos que están desarrollando métodos para proveer a los astronautas del oxígeno que necesitan en la Luna y en Marte. (Véase la Visión de la NASA Para la Exploración Espacial.)

El suelo lunar es rico en óxidos. El más común es el dióxido de silicio (SiO2), "como la arena de la playa", dice Cardiff. Asimismo hay abundancia de óxidos de calcio (CaO), hierro (FeO) y magnesio (MgO). Sumando todos los átomos de oxígeno resulta que el 43% de la masa del suelo lunar es oxígeno.

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Cardiff está trabajando en una técnica que calienta la tierra lunar hasta que ésta libera oxígeno. "Es un sencillo aspecto de la química", explica. "Todo material se desintegra en átomos si se lo calienta bastante". La técnica se llama pirólisis al vacío —pyro significa "fuego", lisis significa "separar".

"Varios factores hacen a la pirólisis más atractiva que otras técnicas", explica Cardiff. "No se necesita llevar materia bruta de la Tierra, y no hay que explorar en busca de un mineral en particular". Simplemente recoges lo que hay en el suelo y le aplicas calor.

En una prueba para comprobar la teoría, Cardiff y su equipo utilizaron un lente para concentrar la luz del Sol en una diminuta cámara de vacío y calentaron 10 gramos de suelo lunar simulado hasta 2.500 grados centígrados. Las muestras del ensayo incluían ilmenita y Simulante Lunar de Minnesota, o MLS-1a. La ilmenita es un mineral de hierro/titanio muy común tanto en la Tierra como en la Luna. MLS-1a está constituido por basalto de miles de millones de años de antigüedad hallado en las riberas del Lago Superior y mezclado con partículas de vidrio que simulan la composición del suelo lunar. El suelo lunar real es demasiado valioso para emplearlo en estas investigaciones preliminares.

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Arriba: Un lente concentra la luz del Sol en una cámara al vacío llena de polvo lunar simulado, produciendo oxígeno y "escoria". [Imagen ampliada]

En sus experimentos, "hasta un 20 por ciento del suelo simulado se convirtió en oxígeno libre", estima Cardiff.

El resto es "escoria", un material frecuentemente vítreo y altamente metálico, pobre en oxígeno. Cardiff está trabajando junto con sus colegas en el Centro de Investigación Langley de la NASA en un proceso para convertir la escoria en productos útiles como escudos de radiación, ladrillos, piezas de repuesto o incluso pavimento.

El paso siguiente: el aumento en la eficiencia. "En el mes de mayo, vamos a realizar pruebas a temperaturas inferiores, con vacíos más altos". En un vacío más fuerte, explica Cardiff, se puede extraer el oxígeno con menos energía. La primera prueba de Cardiff fue a 1/1.000 Torr., que es 760.000 veces más débil que el nivel de presión en la Tierra (760 Torr.). A una millonésima de Torr. —varios miles de veces más débil— "las temperaturas necesarias se reducen drásticamente".

ver leyendaDerecha: Escoria —producto secundario bajo en oxígeno del dispositivo de Cardiff. La escoria podría resultar útil como material en bruto para ladrillos, pavimento o escudos radiactivos. [Imagen ampliada]

Cardiff no es el único que se dedica a esta tarea. Un equipo dirigido por Mark Berggren de Pioneer Astronautics, de Lakewood, Colorado, está trabajando en un sistema que produce oxígeno cuando el suelo lunar se expone al monóxido de carbono. En una demostración extrajeron 15 kg de oxígeno de 100 kg de simulante lunar —una eficiencia comparable a la técnica pirolítica de Cardiff: más información.

D. L. Grimmett de Pratt & Whitney Rocketdyne en Canoga Park, California, está trabajando en electrólisis de magma. Funde MLS1 a casi 1.400 grados centígrados, de modo que es como magma de un volcán y utiliza corriente eléctrica para liberar el oxígeno: más información.

Por último, la NASA y el Instituto de Investigación Espacial de Florida, a través del programa "Reto del Milenio" (Centennial Challenge) de la NASA, están patrocinando un concurso —Moon Rox— para extraer oxígeno de regolito de la Luna. El equipo que consiga extraer 5 kg de oxígeno respirable de un producto simulado JSC-1 lunar, en sólo 8 horas, ganará 250.000 dólares.

El concurso termina el 1 de junio de 2008, pero el reto de vivir en otros planetas durará siglos.

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Créditos y Contactos

Autor: Dave Dooling
Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls


Relaciones con los Medios: Steve Roy
Traducción al Español: Fernando Sagasta / Carlos Román
Editor en Español: Héctor Medina
El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.