Cuando la NASA por fin regrese a la Luna, probablemente después de 2024, comenzará el trabajo preparatorio para la primera colonia extraterrestre en la historia de la civilización humana y también para las futuras misiones a Marte. Pero esa vuelta de Estados Unidos a la Luna por primera vez desde el programa Apolo inaugurará una nueva era de la ciencia en el espacio profundo. Un informe de la NASA reciente describe las preguntas que todavía tiene sobre la Luna y muestra cómo llevar a los astronautas a la superficie lunar podría ayudar a responderlas.

El documento trata especialmente sobre Artemis III, la misión que enviará de nuevo a astronautas a la superficie lunar, incluida la primera mujer que pisará la Luna. Gran parte del trabajo científico que los investigadores quieren realizar allí podría ayudar a los ingenieros a aprender cómo los seres humanos podrían usar los recursos lunares (como el hielo de agua) para desarrollar una colonia sostenible. También podría probar nuevas arquitecturas que serían importantes para ir a Marte. Más allá de eso, existe interés en aprender más sobre la geología y el interior de la Luna, cómo ha cambiado con el tiempo y qué nos pueden decir sus orígenes sobre la historia de la Tierra y del sistema solar. 

1. Sismología: en busca del origen de los terremotos lunares

Tener a los humanos en la superficie lunar implica que podrían realizar experimentos rápidos, así como instalar redes de instrumentos capaces de recoger datos durante mucho tiempo. "La misión Artemis III será una oportunidad perdida si no se despliega el primero de una serie de nodos de una red geofísica y ambiental", afirma el informe. 

La actividad sísmica de la Luna tiene interés clave. Los instrumentos de la era Apolo nos alertaron por primera vez sobre el hecho de que la Luna no está tan muerta y silenciosa como antes habíamos pensado. Retumba a medida que pasa el tiempo, experimentando terremotos de vez en cuando que hacen que tiemble por completo. Aunque se supone que esto se debe a la fricción gravitacional con la Tierra y no a los movimientos de las placas tectónicas, no sabemos suficiente para poder afirmarlo con certeza.

Esos instrumentos de Apolo dejaron de funcionar en 1977, pero con Artemis podríamos colocar unos sismómetros nuevos en la Luna que detectarían los terremotos lunares aún más delicados y nos ayudarían a determinar qué los causa.

2. El agua y sus incógnitas

Sabemos que la Luna tiene toneladas de agua. Los futuros colonizadores lunares podrían usar esta agua para generar oxígeno respirable, agua potable y, quizás lo más importante, combustible para cohetes. Además, deberíamos poder acceder a esa agua de forma mucho más fácil de lo que pensábamos anteriormente. 

Artemis III debería ofrecer la primera oportunidad de estudiar directamente el contenido de agua de la Luna. Queremos tener una mejor idea de en qué tipo de estado se encuentra, si es permanente o parte de un ciclo del agua fluctuante, la amplitud de su distribución y si realmente podríamos recogerla para conseguir algo útil con ella. También querremos verificar si existen ciertas ubicaciones o estructuras geológicas donde el agua debería ser más abundante. Las tripulaciones de Artemis III podrán perforar el suelo para comprobar si este hielo de agua se puede encontrar a poca profundidad y estarán armados con instrumentos capaces de analizar más detalladamente sus características.

3. La historia de la Tierra

El estado de la Luna puede darnos información sobre lo que experimentó la Tierra hace miles de millones de años. Dado que la Luna es un lugar desolado y sin atmósfera, su superficie es un registro impoluto de los impactos de los meteoritos a lo largo del tiempo. Analizando la acumulación de los cráteres y cuándo se formaron, podemos obtener algunas conclusiones sobre lo que la Tierra sufrió también con el paso del tiempo, especialmente durante los períodos del sistema solar en los que había muchas más rocas grandes volando por el espacio. ¿Quizás fueron responsables de traer los elementos y compuestos orgánicos importantes para ayudar a desarrollar la vida? La Luna podría decirnos algo más sobre eso. 

Artemis III no podrá estudiar todos los cráteres de la Luna. Pero las mediciones directas y las observaciones de unos pocos pueden describirnos qué tipo de rocas cayeron en la Luna hace mucho tiempo y de qué estaban hechas, algo que nos dará una idea mejor de lo que había alrededor del sistema solar en ese momento y de lo que probablemente haya caído en la Tierra también.

4. El pasado del Sol

Sí, también podemos estudiar el Sol mediante la Luna. La Luna, que no dispone de aire, tiene una corteza antigua que básicamente ha sido testigo de miles de millones de años de cambios en los vientos solares y los rayos cósmicos. Podemos medir las variaciones específicas del espectro electromagnético en el suelo lunar en busca de pistas sobre cómo la radiación y el calor del Sol han cambiado a lo largo de los años.

5. Información sobre nuestro planeta

Al llegar a la Luna, podemos mirar hacia atrás. Ya lo hacemos usando los satélites en la órbita de nuestro planeta, pero la Luna también es una buena plataforma desde la que podemos llevar a cabo el trabajo científico sobre la Tierra. El informe de la NASA afirma que la Luna probablemente ayudaría a los científicos a realizar observaciones a una resolución más alta que la de los satélites estacionados en el punto L1 de Lagrange, la órbita de referencia para los observatorios científicos de la Tierra, gracias a su mayor proximidad. Las investigaciones podrían proporcionar información sobre los rayos, la cantidad de luz reflejada desde la Tierra, la química atmosférica, las ciencias oceánicas y demás. 

En este momento en el que la ciencia medioambiental es tan importante, la Luna podría terminar ayudándonos a calcular con mayor precisión lo rápido que se está calentando el planeta.

6. Experimentos complejos sobre la gravedad lunar

La gravedad de la Luna es solo una sexta parte de la de la Tierra, en un entorno completamente expuesto al vacío del espacio. Eso significa que hay una gran oportunidad para realizar un montón de complejos experimentos físicos. Podríamos aprender más sobre la combustión y sobre cómo se propagan los incendios en el espacio (con implicaciones de seguridad para los futuros astronautas). Hay interés en ver cómo pueden reaccionar diferentes sustancias químicas en este tipo de microgravedad, se tendrá la posibilidad de comprender mejor la dinámica de fluidos para una gran cantidad de diferentes líquidos y mucho más.

Artemis III no realizará casi ninguno de estos experimentos, sino que contribuirá en gran medida a informarnos de qué tipo de investigaciones podrían comenzar en Artemis IV, V y más allá. 

La necesidad de traer muestras lunares a la Tierra

Muchos de los objetivos científicos mencionados aquí no se pueden lograr solo en la Luna y por ello necesitamos traer muestras a la Tierra. Estas misiones de retorno de muestras se han popularizado últimamente. Japón acaba de traer algunos materiales de un asteroide. La NASA ha hecho lo mismo con otro asteroide y también tiene planeada una misión de retorno de muestras a Marte para más adelante. Por su parte, China acaba de recoger muestras de la Luna. 

Según su informe, la NASA quiere que la tripulación de Artemis III recoja un conjunto diverso de muestras de muchos lugares diferentes en un amplio espectro geológico. Y quiere traer una mayor masa total de material que el promedio de la misión Apolo. Tener más muestras implica que ya no tenemos que ser tan conservadores sobre qué tipo de experimentos podemos llevar a cabo. Si queremos exponer las rocas lunares a unas condiciones que podrían cambiarlas para siempre, podemos intentarlo sabiendo que todavía quedan muchas más.