Quieren obtener agua del polvo lunar con el microondas

Científicos de la NASA han encontrado una manera de extraer agua del suelo lunar

Su método es sencillo: usar un horno de microondas

Para completar esta serie de artículos sobre la búsqueda de agua en la Luna (ver enlaces al final), que lo más probable si la encuentran es que sea salada, como la del mar, la NASA informa que está descubriendo una manera de obtener agua del polvo lunar. ¿Suena a magia?

Pues "Nada de magia", dice Ed Ethridge, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA, "simplemente microondas. Estamos mostrando cómo las microondas pueden extraer agua del polvo lunar calentándolo desde adentro hacia afuera".

El reciente descubrimiento de agua en la superficie de la Luna (*¹) ha inspirado a investigadores como Ethridge para acelerar el desarrollo de tecnologías con el fin de poder capturarla. Algunos de ellos piensan que las pequeñas cantidades de agua congelada en la capa superior del suelo apenas son la punta del iceberg. Si es así, Ethridge ha encontrado la manera de recuperarla.

Creemos que podemos usar el calentamiento por microondas para que el hielo de agua ubicado en la capa de hielo que se encuentra permanentemente congelada en el subsuelo (permafrost, en idioma inglés) de la Luna se sublime —es decir, que se convierta en vapor de agua. El vapor de agua puede ser recolectado y después condensado y transformado en agua líquida".

Lo mejor de todo es que la extracción por microondas puede hacerse en el mismo lugar. Y no requiere excavación —se puede llevar a cabo sin un equipo pesado que excave la dura superficie lunar congelada".

él llama a su primer experimento de minería "Luna en una botella".

"Nosotros llenamos una botella con permafrost lunar simulado [polvo lunar falso que contiene hielo de agua] y lo calentamos en el horno de microondas. Las microondas calentaron el permafrost simulado lo suficiente como para extraer agua, aunque el suelo estaba tan frío como lo estaría en la Luna".

Al menos el 95 por ciento del agua añadida al experimento fue extraída (vaporizada del suelo) con 2 minutos de exposición a las microondas.

"Y pudimos capturar el 99 por ciento del agua vaporizada en nuestro condensador de frío", dice Bill Kaukler, colaborador de la Universidad de Alabama-Huntsville. "Funciona".

Luego, Ethridge y su equipo fueron más allá del horno; hicieron incidir un haz de microondas sobre el polvo lunar simulado —esta es la manera en la cual tendría que hacerse en la Luna. El haz de microondas fue absorbido por el suelo y éste se calentó lo suficiente como para poder extraer agua.

"ésta fue una demostración importante. Teníamos que estar seguros de que las microondas no se reflejarían en la superficie", explica Ethridge. "Funcionó de maravilla".

Derecha: Haga clic sobre la imagen para iniciar una animación en 3D, de 10 segundos de duración, que muestra cómo una fuente de microondas de 1KW que ingresa desde la parte superior produce calentamiento en un metro cúbico de suelo lunar simulado. Las bandas de colores representan lugares de temperatura constante. Crédito de la imagen: Ed Ethridge/NASA/MSFC. [Película]

¿Qué sigue?

"Hemos pedido algo de suelo genuino de las misiones Apollo", dice Ethridge. "Queremos probar lo verdadero y calcular qué tan rápido saldrá el vapor de agua. Esa es una información importante".

"Hay otras cosas que necesitamos saber, como por ejemplo qué cantidad de hielo hay en los polos, cuán profundo se localiza, dónde está; ¿está sólo en los cráteres o en todas partes?" Con el impacto de este viernes 9 de octubre, el LCROSS (Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares ó Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, en idioma inglés) podría responder algunas de las preguntas sobre el agua lunar tras su choque contra el cráter Cabeus, en el polo sur de la Luna, con el fin de desenterrar señales de H₂O.

Si existe abundante agua en la Luna, ¿cómo la recolectarían quienes residan en ella?

"Ellos tendrían que apuntar un haz de microondas hacia el suelo y recolectar el vapor de agua en un condensador de frío", explica. "Queremos construir un prototipo de un experimento de prospección de agua para demostrar la técnica que nos gustaría usar en una instalación de minería de agua lunar".

él deja de hablar, mira hacia arriba y sonríe. "Estaría dispuesto a subir y organizar los primeros trabajos relacionados con el agua lunar —si me lo permitieran".

Nota: (*¹)Hace varios días, la NASA anunció que el Topógrafo de Mineralogía Lunar (Moon Mineralogy Mapper o M3), un instrumento localizado a bordo de la nave espacial Chandrayaan-1, de la Organización de Investigación Espacial de la India, descubrió moléculas de agua en las regiones polares de la Luna. La nave espacial Cassini y la nave espacial Epoxi, ambas de la NASA, confirmaron el descubrimiento. Ethridge dice: "Los datos [que proporcionaron las tres naves espaciales mencionadas anteriormente] estaban relacionados con agua detectada en la capa superior del suelo, a 1 o 2 mm de la superficie, en regiones como los sitios donde estuvo la nave Apollo, las cuales se sabe que están "despojadas" de agua (es decir, agua producida a partir de protones del viento solar). Pero sus datos también muestran señales de agua mucho mayores que provienen de las regiones polares.

La mejor ubicación para el hielo de agua son los cráteres que se encuentran permanentemente bajo la sombra, cerca de los polos. El agua en los polos puede estar ubicada debajo de una capa despojada de agua, de 1 cm, que cubre una concentración de agua mayor, de hasta un metro de profundidad. Hace pocos años, las naves espaciales Lunar Prospector y Clementine obtuvieron datos sobre el hidrógeno, los cuales se traducen en concentraciones promedio estimadas del 1 al 4,6% de agua sobre grandes áreas en los polos. Suponiendo que hay un promedio de concentración del 2%, eso se traduce en quizás 18 kilogramos (40 libras) —alrededor de 5 galones— de agua en un metro cúbico de suelo lunar. (El 2% de 1 tonelada son 20 kilogramos o aproximadamente 40 libras. Un metro cúbico de suelo lunar es aproximadamente 1 tonelada)".

Créditos: El Dr. William Kaukler, de la Universidad de Alabama-Huntsville, colaboró con la configuración de los equipos para realizar estos experimentos. Frank Hepburn, del centro Marshall, dirigió las mediciones de propiedades dieléctricas. El Instituto de Investigaciones del Sur (Southern Research Institute, en idioma inglés) está realizando mediciones para el equipo relacionadas con la permeabilidad al gas que posee el suelo lunar compactado.

Créditos Ciencia.NASA :

Autor: Dauna Coulter
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: Ramiro Franco
Editor en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Ramiro Franco

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