Una tonelada de suelo lunar podría producir 50 kilogramos de agua, según científicos chinos

Con un método recién descubierto para producir agua en la Luna, se estima que se pueden extraer 50 kilogramos de agua de una tonelada de suelo lunar. Los científicos chinos esperan aportar nuevas ideas para la construcción de estaciones de investigación lunar y espaciales en el futuro.

Después de tres años de trabajo y experimentación, un equipo de investigación científica formado por miembros de del Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo, la Academia China de Ciencias (CAS, por sus siglas en inglés) y el Instituto de Física, ha logrado recientemente el nuevo descubrimiento a partir de las muestras de suelo lunar tomadas por la misión de alunizaje Chang'e-5.

Como recurso crucial para la construcción de estaciones de investigación lunar y el apoyo a futuros viajes interplanetarios o lunares, el agua es esencial para la supervivencia humana en el espacio. La búsqueda de recursos hídricos es una de las principales tareas de la exploración lunar.

En el pasado, los científicos se centraron principalmente en la distribución de los recursos hídricos naturales en su estado natural en la Luna. Investigaciones anteriores indicaron que pequeñas cantidades de agua están contenidas en una variedad de minerales del suelo lunar, como materiales de vidrio, plagioclasa, olivino y piroxeno. Mientras tanto, el contenido de agua en estos minerales es extremadamente bajo: una proporción de menos del 0,02 por ciento hace difícil utilizar estos recursos minerales para extraer agua en la Luna.

Por lo tanto, la investigación y el desarrollo de nuevos métodos para extraer recursos de agua lunar es un enfoque clave de las futuras misiones de exploración lunar.

Después de investigaciones en profundidad y experimentos repetidos, los científicos han descubierto que los minerales del suelo lunar han almacenado una gran cantidad de elemento hidrógeno debido a miles de millones de años de irradiación del viento solar.

Cuando se calienta a altas temperaturas, el hidrógeno experimentará la reacción de oxidación-reducción (redox) con los óxidos de hierro en los minerales, produciendo hierro elemental y una gran cantidad de agua.

El suelo lunar se derretirá cuando se caliente a una temperatura de 1.000 °C y el agua producida por la reacción en el suelo se liberará en forma de vapor.

Después de varios experimentos y análisis técnicos, el equipo de investigación ha descubierto que un gramo de suelo lunar puede producir aproximadamente entre 51 y 76 miligramos de agua.

Según este cálculo, una tonelada de suelo lunar puede producir aproximadamente entre 51 kilogramos y 76 kilogramos de agua, lo que equivale a la cantidad de más de 100 botellas de agua embotellada de 500 mililitros cada una, lo que puede satisfacer las necesidades de 50 personas cada día.

A través de investigaciones posteriores sobre diferentes minerales lunares, el equipo de investigación descubrió que cuando se calienta, la ilmenita, un mineral natural compuesto principalmente por óxidos de hierro y titanio, puede producir simultáneamente una gran cantidad de hierro elemental y burbujas de vapor de agua, constituyendo un verdadero "depósito" en la Luna.

Sobre la base de múltiples investigaciones, el equipo ha propuesto una estrategia factible para extraer y utilizar los recursos de agua lunar en la Luna.

En primer lugar, se puede utilizar un espejo cóncavo o una lente de Fresnel para enfocar la luz solar y calentar y derretir el suelo lunar y producir agua, hierro elemental y vidrio cerámico.

El vapor de agua generado durante el progreso se puede condensar en agua en forma líquida, que se puede recolectar y almacenar en tanques y satisfacer las demandas de los humanos, varias plantas y animales en la Luna.

El oxígeno y el hidrógeno se pueden generar a partir del agua por electrólisis. El oxígeno puede ser utilizado por los seres humanos para la respiración y el hidrógeno puede ser utilizado como fuente de energía.

El hierro se puede utilizar para fabricar imanes permanentes y materiales magnéticos blandos, proporcionando materias primas para dispositivos de electrónica de potencia. El hierro también se puede utilizar como material de construcción.

El suelo lunar derretido también se puede usar para producir ladrillos con mortaja y espiga que se pueden usar para construir bases en la luna, explicaron los investigadores.

Los expertos señalaron que esta estrategia proporcionará referencias importantes para la construcción de futuras estaciones de investigación lunar y estaciones espaciales. Se espera que la estrategia se valide aún más mediante el despliegue de equipos de verificación en la Luna en futuras misiones de exploración lunar de Chang'e.

Investigadores del Instituto de Física de la Cámara de Janeiro, junto con académicos de varias universidades chinas de renombre, descubrieron ULM-1, un cristal mineral no identificado enriquecido con moléculas de agua y amonio en la Luna a partir de las muestras lunares de Chang'e-5, un avance que indica que, por primera vez, se encontró agua molecular en el suelo lunar, informó la agencia de noticias Xinhua en julio.

Hasta la fecha, los investigadores que estudian las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 han conseguido una serie de logros históricos, con más de 70 hallazgos publicados en las principales revistas académicas tanto en el país como en el extranjero.