¿Tiene la Luna suficiente agua para abastecer una colonia humana?

Cualquier colonia humana en otro cuerpo del sistema solar necesita garantizar la presencia de aire, comida y agua. Sin embargo, transportar el líquido elemento desde la Tierra está descartado por su prohibitivo coste. ¿Podría entonces la Luna abastecer una colonia humana con sus reservas de hielo de agua?

 

No podemos asegurar que el agua sea fundamental para la vida, cualquier tipo de vida, aunque sí es necesaria para la vida terrestre y, en especial, para la vida humana. No solo necesitamos beber un par de litros diarios, también utilizamos el agua por higiene o para preparar alimentos. Por ello son tan grandes los esfuerzos dedicados a la localización de este preciado compuesto en cada cuerpo del sistema solar. Si algún día queremos colonizar otros mundos, sean planetas, lunas o asteroides, necesitaremos garantizar que sus habitantes tendrán acceso a los recursos más básicos, como aire respirable, comida y agua.

Puesto que la Luna será necesariamente el lugar donde demos nuestros primeros pasos en la colonización de otros mundos, por su cómoda cercanía, la presencia de agua fácilmente accesible es especialmente importante. Transportar toda el agua necesaria para la futura colonia que acabe creándose allí está completamente descartado.


Actualmente, bajo condiciones ideales, teniendo en cuenta los precios más ajustados de cohetes reutilizables, nos cuesta casi 3 000$ llevar un solo kilogramo de carga a la órbita baja terrestre. Es decir, un solo litro de agua. Llevar esta misma cantidad de agua hasta la Luna costaría más dinero, además de que no necesitaríamos llevar un litro de líquido, sino miles o incluso millones de ellos, poniéndose el precio total en los miles de millones de dólares tan solo para garantizar que los y las colonizadores lunares no se deshidratan.

Por suerte se han descubierto depósitos de hielo de agua sobre la superficie lunar. Ya desde finales del siglo pasado, sondas como Clementine o el Lunar Prospector de la NASA observaron cierta presencia de agua en las regiones polares de nuestro satélite. Sin embargo los instrumentos a bordo de estas sondas empleaban métodos indirectos (observaban neutrones de energías bajas, concretamente), por lo que se tuvo que esperar a confirmaciones posteriores con instrumentos más precisos, como los de la india Chandrayaan-1 o la LCROSS de la NASA, así como del Lunar Reconnaissance Orbiter más recientemente.

La Luna carece de atmósfera (tiene una finísima capa de gases que difícilmente podemos llamar atmósfera), por lo que su superficie está expuesta al vacío del espacio. Esto significará que cualquier agua líquida que pudiera haber, o hielo de agua expuesto directamente al Sol, pasará directamente a estado gaseoso, perdiéndose poco después al espacio, pues la Luna no tiene suficiente gravedad como para mantener una atmósfera. Por tanto, el hielo de agua sólo podría perdurar en el tiempo en aquellas regiones, si las había, a las que la luz del Sol jamás llegue. Estas regiones se descubrió que sólo eran posibles cerca de los polos lunares, más allá de los 80º de latitud. Más tarde se descubrió que efectivamente en estas regiones permanentemente sombreadas había hielo de agua en cantidades considerables.

La cifra exacta es difícil de estimar, pues cada nuevo instrumento es capaz de detectar este hielo en mayor cantidad, pero se sabe que como mínimo debería haber varios billones (billones hispanos, es decir, un 1 seguido de doce ceros) de kilogramos de hielo repartidos en las regiones polares del satélite. Todo este hielo tiene probablemente varios orígenes.

Por lo que sabemos, pudo ser parte del material que formó la Luna durante su creación, puede crearse por la interacción de protones transportados por el viento solar que colisionan con átomos de oxígeno de los minerales lunares o incluso puede provenir de la atmósfera terrestre, como propone un artículo publicado recientemente por el Instituto Geofísico de la Universidad de Alaska. Sin embargo, la gran mayoría de ese hielo proviene de meteoritos que impactaron contra la Luna desde que se formó.

Gran parte de los asteroides y cometas que orbitan en las regiones exteriores del sistema solar están formados principalmente por hielo de agua. Sabemos que estos cuerpos han traído agua a nuestro planeta y a nuestro satélite desde que se formaron, hace más de 4 500 millones de años.

Pero ¿sería el hielo presente en la Luna suficiente para garantizar la sostenibilidad en el tiempo de un asentamiento humano sobre la Luna? Dependerá por supuesto de cuán eficientes seamos extrayéndolo y reciclando el agua que lleguemos a utilizar. En la Estación Espacial Internacional, que es actualmente el ambiente más parecido al de una futura colonia lunar, se recicla más del 80 % del agua consumida, que está en torno a los 15 litros por persona al día. Esta cantidad incluye todo el uso de agua, desde la hidratación hasta la preparación de alimentos o la higiene. En comparación, los habitantes de la Tierra podemos llegar a gastar más de 100 litros de agua al día de media.

Por tanto, considerando meramente cantidades, los 6 billones de kilogramos de hielo presentes, que equivaldrían a unos 5,4 billones de litros permitirían sobrevivir a una colonia formada por 10 000 personas durante más de dos siglos. Sin lugar a duda no podremos extraer todo el hielo lunar para su consumo de un modo económicamente eficiente, por lo que la cantidad útil se reduciría. Sin embargo, las cantidades presentes parecen darnos cifras prometedoras sobre su futuro uso. Por supuesto antes de que eso ocurra deberán superarse muchos desafíos tecnológicos, para garantizar que no solo el agua está presente, sino toda la infraestructura necesaria para albergar una colonia humana en otro cuerpo del sistema solar.

Referencias:

D.R. Williams, 2009, Ice on the Moon. A Summary of Clementine and Lunar Prospector Results, NASA Goddard Space Flight Center, https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/ice/ice_moon.html

S. Li, 2018, Direct evidence of surface exposed water ice in the lunar polar regions, Proceedings of National Academy of Sciences, https://doi.org/10.1073/pnas.1802345115

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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