Identificadas nuevas regiones de la Luna que pueden tener depósitos de agua
Astronomía
Los resultados de la misión india Chandrayaan-3 pueden facilitar los futuros proyectos de exploración lunar
El agua será esencial para poder mantener una presencia permanente en la Luna
La confirmación de la presencia de agua es uno de los aspectos de más interés por lo que se refiere a la exploración lunar. La primera detección de depósitos de hielo en las profundidades de algunos cráteres del polo sur, realizada mediante observaciones de satélites en 2009, hizo que los astrónomos se planteasen la posibilidad de que el agua congelada quizás también se hallase en regiones cercanas y protegida, bajo el suelo, de la radiación solar.
La información recabada por la misión Chandrayaan-3, que convirtió, en 2023, a la India en el tercer país de la historia que conseguía hacer alunizar una nave (Vikram), parece confirmar este supuesto. Esta es la principal conclusión de un estudio publicado hoy por un equipo de científicos pertenecientes a diversos centros de investigación indios, que señala que las condiciones de temperatura existentes en los terrenos inclinados que reciben menos luz permiten que el hielo de agua permanezca a pocos centímetros bajo la superficie.
El agua es un recurso clave para poder abastecer futuras misiones y bases lunares. Desde este punto de vista, el anuncio sugiere que el acceso al hielo del subsuelo podría ser más fácil de lo que se pensaba, sin necesidad de explorar los suelos de los profundos cráteres polares.
Condiciones extremas
Careciendo de la protección de una atmósfera, la superficie de la Luna se encuentra sometida a condiciones extremas de temperatura, capaces de presentar grandes variaciones entre día y noche, entre sol y sombra. En el vacío y bajo temperaturas que pueden alcanzan los 100ºC con la iluminación diurna, el hielo de agua, transportado principalmente por impactos de cometas y asteroides, no permanece estable y sublima rápidamente, perdiéndose en el espacio.
En este mapa, basado en la cartografía del satélite LRO de la NASA, se señala la situación de depósitos de hielo de agua cerca del polo sur lunar
Sin embargo, cerca de las regiones polares la insolación que recibe la superficie lunar es menor y, además, está muy condicionada por la inclinación del terreno, de modo que las variaciones de temperatura son muy marcadas incluso entre sitios separados por pocos metros de distancia.
Perforando el suelo
El módulo Vikram alunizó son éxito el 23 de agosto de 2023 en una región de latitud 70º sur, es decir, relativamente cerca del polo austral de nuestro satélite. Inmediatamente, se iniciaron las operaciones de los instrumentos científicos que transportaba. Uno de estos equipos era una sonda de temperatura, diseñada para penetrar a unos 10 centímetros bajo la superficie y recolectar medidas a diferentes profundidades.
Esta fotografía muestra la nave Vikram posada sobre la superficie lunar, en agosto de 2023
Anteriormente, los registros de temperatura en la Luna se habían obtenido en las zonas ecuatoriales en dónde habían descendido las misiones Apollo. Por otro lado, los intentos previos de perforar cuerpos celestes para insertar sondas bajo la superficie (en concreto los realizados por la agencia espacial europea en el cometa 67P y por la NASA en Marte) no alcanzaron plenamente sus objetivos. En este sentido, la nave Vikram marcó un hito sin precedentes: su termómetro consiguió hundirse sin problemas mediante la presión ejercida por un dispositivo rotatorio.
Esta sonda de temperatura estaba equipada con varios sensores situados a lo largo del eje del dispositivo. De esta forma, los científicos podían obtener información a diversos calados, desde la superficie hasta los 10 centímetros de profundidad.
La sonda de temperatura de Vikram permitió tomar valores a diferentes profundidades gracias a los 10 sensores con los que estaba equipada
Temperaturas con la inclinación
Uno de los objetivos del sensor de temperatura de Vikram era tomar datos con los que los científicos pudiesen estudiar las variaciones en relación a la inclinación del terreno y a su orientación hacia el Sol.
En esta imagen y la ilustración que la acompaña puede observarse la inclinación del terreno en el que alunizó Vikram así como la ubicación de la sonda que perforó el subsuelo
La superficie, en el lugar en el que la sonda perforó el suelo lunar, se encontraba ladeada unos 6º y encarada hacia los rayos solares. El sensor situado en el suelo llegó a registrar los 82ºC positivos en el mediodía lunar (el momento de máxima insolación), un valor 25ºC superior al estimado a partir de las medidas realizadas desde la órbita por parte del satélite de la NASA LRO.
Esta diferencia se considera consistente con el mayor nivel de insolación recibido debido a la inclinación. Sin embargo, a un metro de distancia Vikram midió 59ºC al mediodía, lo cual indica que las temperaturas presentan una gran variabilidad en función de la orografía local. Al caer la noche, el equipo marcó los -168ºC.
Por su parte, los sensores introducidos en el suelo encontraron temperaturas muy diferentes. Así, en el extremo más profundo de la sonda, se registraron valores que fueron hasta 85ºC más bajos que en la superficie.
Hielo protegido
A partir de la información recogida por Vikram, los autores del estudio han podido crear un perfil de temperaturas en función de la inclinación del terreno, de su orientación y de la profundidad.
Las huellas del pequeño robot (Pragyan) que transportaba la sonda Vikram. A la izquierda se vislumbra la rampa por la que descendió el dispositivo
Y es así como se ha llegado a la conclusión que en laderas con inclinaciones superiores a los 14º, encaradas en dirección contraria al Sol y situadas en regiones cercanas a los polos, las condiciones, a pocos centímetros bajo la superficie, son propicias para preservar el hielo de agua.
Tal como destacan los investigadores, el hecho que se pueda hallar agua fuera de los cráteres polares y en lugares que posibilitan alunizajes más sencillos facilita el acceso a uno de los recursos más importantes para la exploración futura de la Luna.