Medio siglo después de que los humanos caminaran por primera vez en la Luna, varias compañías privadas y naciones están planificando construir bases permanentes en la superficie lunar.
A pesar del progreso tecnológico desde la era de las misiones Apolo, esto será un gran desafío. Entonces, ¿por dónde empezar?
Las condiciones en la superficie lunar son extremas. La luna tiene un período de rotación de 28 días, lo que resulta en dos semanas de luz solar continua seguidas de dos semanas de oscuridad en la mayoría de las latitudes.
Como la Luna carece de una atmósfera significativa para distribuir el calor del Sol, las temperaturas durante el día pueden subir a 130°C. Las temperaturas nocturnas más frías que se han registrado han llegado a -247 ° C.
La falta de una atmósfera protectora también significa que hay poca protección contra la radiación cósmica dañina.
Esto significa que los habitantes de la Luna tendrían que construir edificios con paredes lo suficientemente gruesas para bloquear la entrada de radiación y usar trajes espaciales engorrosos cada vez que salen al exterior.
Las paredes también deben ser lo suficientemente fuertes como para soportar las diferencias de presión entre el exterior y el interior, y para hacer frente al impacto de los micrometeoritos (pequeñas partículas de roca y polvo que se estrellan contra la superficie de la Luna a altas velocidades).
Estas consideraciones significan que, cuando expandamos las primeras bases y comencemos a construir estructuras en la Luna, el concreto lunar, que es una mezcla de azufre y agregado (granos o roca triturada; el concreto normal es agregado, cemento y agua) puede ser una buen opción.
Eso es así porque no es poroso, es fuerte y no requiere agua, que es escasa en la Luna.
Gravedad
Otro problema es la poca gravedad que hay en nuestro satélite (solo un sexto de la de la Tierra). Con el tiempo, esto puede causar problemas como la pérdida muscular y ósea.
Cualquier asentamiento lunar permanente debe minimizar estos riesgos, por ejemplo, haciendo que el ejercicio sea requisito.
Aunque pocas agencias han revelado aun detalles sobre sus planes, podemos asumir que, probablemente, las primeras bases serán prefabricadas y transportadas a la Luna desde la Tierra para que puedan ser utilizadas de inmediato.
Cualquier base de este tipo tiene que poder mantener aire respirable, es decir, tiene que proporcionar oxígeno y eliminar el dióxido de carbono.
La Estación Espacial Internacional (EEI) utiliza electrólisis para descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno y ventila el dióxido de carbono capturado en el espacio.
Fuentes de energía
Un elemento esencial en cualquier base es una fuente de alimentación de energía.
La estación espacial internacional (EEI) puede albergar a seis astronautas y requiere de 75kW a 90kW de energía para todo: desde para el soporte vital y el funcionamiento de los equipos científicos hasta para el reciclaje de agua.
Dependiendo del número de colonos lunares y las tareas que lleven a cabo, este requisito de energía podría considerarse un mínimo absoluto.
Una opción sería utilizar paneles solares. Pero si la base se encuentra en regiones ecuatoriales, estos solo producirán energía durante 14 días consecutivos, seguidos de dos semanas de oscuridad.
Sin embargo, si la base se ubicara en el polo norte o sur, los paneles solares recibirían luz solar constante.
Los reactores nucleares son una alternativa más confiable que la energía solar.
En años recientes, ha habido mucho interés en los reactores de fisión miniaturizados.
El problema es que incluso pequeños reactores pueden llegar a pesar varias toneladas, y eso representa un problema ya que tienen que ser transportados desde la Tierra.
También se corre el riesgo de esparcir material nuclear en lo que actualmente es un sitio prístino.
Otra posibilidad son los generadores térmicos de radioisótopos. Estos producen energía al generar una corriente eléctrica a partir de la diferencia de temperatura entre un material radiactivo y un ambiente externo más frío.
En la Tierra, estos no son muy efectivos ya que la temperatura ambiente es bastante cálida, pero en las áreas con sombra de la Luna hace mucho frío.
Estos dispositivos se han utilizado a menudo como fuente de energía para las sondas que exploran el espacio profundo, ya que viajan demasiado lejos del Sol para aprovechar la energía solar.
Pero para la colonización lunar, se requeriría un número muy grande ya que no son muy eficientes para convertir el calor en electricidad.
Cada fuente de energía potencial tiene sus ventajas y desventajas, pero los paneles solares son la mejor opción si pueden colocarse en la ubicación correcta.
Comida y agua
Claramente, los habitantes de una base lunar tendrían que sobrevivir con una dieta basada mayormente en plantas.
La carne y otros alimentos tendrían que llegar en una nave.
Aunque la agricultura requiere de una gran infraestructura para que sea práctica, en teoría, es posible hacer crecer plantas en el suelo lunar.
Modelos computarizados muestran que los tomates y el trigo pueden germinar.
Las plantas requerirán cantidades sustanciales de espacio para poder proveer suficiente comida (la base debe ser lo suficientemente grande para ello).
Mientras que muchos nutrientes para las cosechas están disponibles en el suelo lunar, la ausencia de nitrógeno, que es esencial para el crecimiento de las plantas, presenta un desafío significativo.
Agricultura hidropónica
También hay niveles elevados de metales como el aluminio y el cromo, que pueden ser tóxicos para las plantas.
Podemos resolver algunos de estos problemas con una técnica que se conoce como hidroponía o agricultura hidropónica, mediante la cual se cultivan plantas en agua en vez de tierra y se las ilumina con luces LED para reemplazar artificialmente la luz del Sol.
Por ejemplo, esto puede hacerse en una habitación interna sin ventanas.
Una desventaja de esta técnica es la cantidad de agua que requiere. El agua puede reciclarse fácilmente utilizando técnicas actuales de escorrentía que se emplean en lavabos y duchas, aunque inevitablemente se perderá un poco de líquido que deberá rellenarse.
Afortunadamente, es posible extraer cantidades modestas de agua de la Luna, sobre todo de los polos.
¿Estamos preparados?
La principal consideración final para cualquier colonia lunar es la salud y la seguridad.
Los riesgos de la exploración espacial están bien documentados.
Nos resulta problemático rescatar a personas enfermas de sitios inaccesibles como Antártica, donde la asistencia médica es limitada a los meses de verano e inexistente en el invierno.
Esto nos hace pensar que una base lunar debería ser autosuficiente en términos de asistencia médica, y eso implica enviar más peso a la Luna en forma de equipamiento médico y personal entrenado.
En definitiva, tenemos la tecnología para hacer viable una base lunar, pero ningún tipo de innovación podrá eliminar los riesgos.
Que se construya o no dependerá de esto más que de ninguna otra cosa.
La pregunta es si nosotros, como sociedad, estamos preparados o no para tolerar un asentamiento lunar, así como una lechuga producida en la Luna.
*Este artículo fue publicado en The Conversation y reproducido aquí bajo la licencia Creative Commons. Haz clic aquí para leer la historia en su versión original.
Ian Whittaker es profesor de Física de la Universidad de Notthinham Trent y Gareth Dorrian es investigador de posgrado de Ciencias del Espacio de la Universidad de Brimingham, ambas en Reino Unido.
