El concepto de minería en la Luna ha existido durante décadas, y aunque el esfuerzo político y científico ha ido y venido, nunca ha desaparecido. Casi todos los programas de exploración espacial actuales (planes estadounidenses para volver a la Luna y el programa SpaceX de Elon Musk incluido) tienen en cuenta los recursos mineros de una forma u otra.
“La idea básica es extraer materiales de la Luna que creen nuevas capacidades en el espacio”, dice el científico lunar Paul Spudis. “Con este fin, la gente ha imaginado una amplia variedad de actividades mineras y de utilización de recursos en la Luna. En términos generales, la mayoría de los planes involucran la recolección de material granular, pasando por algún tipo de procesamiento, p. Ej. térmica, química: la extracción de material útil y el desecho de los desechos «.
Los avances científicos están acercando cada vez más los viajes espaciales comerciales. Al mismo tiempo, los recursos terrestres comienzan a menguar y los sueños de hacer uso de los 7,3 x 1022 kg de material que circulan alrededor de la Tierra y que componen la Luna han ganado una mayor tracción. Entonces, de manera realista, ¿qué tan cerca estamos de extraer la Luna?
Agua, metales y REM
Los recursos de la Luna podrían destinarse a diversos usos, como fuente de combustible para viajes más lejanos a través del espacio o como fuente alternativa de metales y minerales raros para su uso en la Tierra.
“Existe una jerarquía de recursos materiales, ordenados según su facilidad de adquisición y su utilidad”, dice Spudis. «Lo más fácil es el regolito a granel (suelo lunar), que se puede utilizar para rellenar instalaciones en la luna y para hacer blindajes para proteger los hábitats térmicamente y de la radiación». El regolito no sería transportado a la Tierra, pero para misiones como la de SpaceX, que incluyen la construcción de una base lunar, podría ser muy beneficioso.
Cuando, en 2008, se volvieron a examinar muestras de las misiones Apolo 15 y 17 de los años 70, la presencia de agua trajo una mayor esperanza de establecer viviendas lunares. Desde entonces, múltiples estudios han confirmado que la Luna tiene agua en abundancia. “El hielo de agua (y otras sustancias volátiles) se encuentra en las áreas oscuras cerca de los polos y tiene muchos usos, incluyendo soporte vital y propulsor de cohetes”, dice Spudis. Para cualquier actividad minera futura será necesaria el agua, tanto para las operaciones como para el sustento de una tripulación.
“El agua es el aceite del sistema solar y aquellas empresas que puedan recolectar y aprovechar los depósitos extraterrestres de agua harán que Exxon parezca un puesto de limonada”, dice el fundador y director ejecutivo de Moon Express, Robert Richards.
Junto con el agua, la Luna tiene otros materiales que serían útiles para la exploración espacial. “Los metales se pueden extraer de los óxidos del suelo mediante reducción química; el hierro, el titanio y el aluminio son los principales metales útiles que se fabrican en la Luna”, dice Spudis. Pero al igual que el regolito, no sería rentable traer estos metales de regreso a la Tierra, donde se pueden extraer con mucha más facilidad.
Actualmente, China produce más del 90% de los metales de tierras raras (REM) que necesitamos para la electrónica. Pero las reservas se están agotando rápidamente con algunos elementos, incluidos el disprosio, el neodimio y el lantano, que se espera que se agoten en los próximos 20 años. Para alimentar el apetito aparentemente insaciable del mundo por la tecnología, se deben encontrar nuevas fuentes de REM, ya que el reciclaje por sí solo no podrá satisfacer la demanda.
“Se puede acceder y extraer elementos e isótopos raros e inusuales (tierras raras, torio, helio-3)”, dice Spudis. “Algunos de estos materiales poco comunes pueden ser de un valor tan alto como para ameritar su importación a la Tierra para su venta en los mercados terrestres. Pero estos se encuentran en concentraciones muy bajas y probablemente serán los objetivos de la minería en el futuro, después de que se haya establecido una presencia a largo plazo en la Luna «. Son estos los que brindan la mayor esperanza para las empresas mineras rentables y los envíos a la Tierra.
Ahí y de vuelta
Quedan muchos obstáculos antes de que pueda suceder la extracción de la Luna, entre ellos llegar allí. En toda la historia de la humanidad, solo 12 personas han caminado sobre la Luna. Esto se debe, en parte, al enorme gasto de tal empresa, por lo que el costo debe reducirse antes de que la industria pueda continuar. El pensamiento convencional es crear cohetes reutilizables, algo en lo que SpaceX está trabajando actualmente con su nave Dragon.
«Si uno puede descubrir cómo reutilizar de manera efectiva los cohetes como los aviones, el costo de acceso al espacio se reducirá en un factor de cien», dice el fundador y director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk. “Nunca antes se había fabricado un vehículo completamente reutilizable. Ese es realmente el avance fundamental necesario para revolucionar el acceso al espacio «.
Una vez que se ha desarrollado el transporte lunar comercialmente asequible y se ha alcanzado la Luna, los desafíos se intensifican. Las tripulaciones que trabajen en el entorno hostil de la Luna tendrán que soportar vivir en “un vacío con extremos de calor y frío, radiación intensa y la presencia ubicua de granos de polvo angulares y abrasivos”, explica Spudis.
La temperatura en la Luna varía de 123 ° C a -233 ° C porque no hay atmósfera, lo que dificulta mucho la ocupación y las actividades humanas. Además, hay solo una sexta parte de la gravedad en la Luna que experimentamos en la Tierra, lo que complica sustancialmente las operaciones mineras. Será necesario establecer bases, probablemente con el uso de impresión 3D, lo que permitiría la construcción de infraestructura en la Luna.
La extracción de material lunar también requerirá una robótica autosuficiente y confiable para minimizar la exposición humana al entorno de la Luna. “Las máquinas mineras podrían automatizarse para tareas simples y teleoperarse para tareas complejas que requieran supervisión humana, pero las máquinas complejas requerirán mantenimiento propio, alta confiabilidad y una larga vida útil”, dice Spudis. “Debe minimizarse la exposición de los seres humanos al entorno hostil”.
Además, las materias primas recolectadas deberán procesarse en la Luna. Transferir suelo lunar a la Tierra para su procesamiento es simplemente poco práctico, y muchos de los materiales serían necesarios para las actividades que tienen lugar en la propia Luna, como las necesarias para construir y mantener la base lunar.
Para los elementos que vale la pena transportar de regreso, hay una tercera fase de complicaciones: regresar a la Tierra. Este desafío en particular podría resolverse mediante naves espaciales reutilizables, que tendrían que ser capaces no solo de resistir el inmenso calor y la presión de volver a ingresar a la atmósfera de la Tierra con suficiente control para aterrizar de manera segura en un lugar específico, sino de hacer todo lo posible. esto mientras lleva una carga extremadamente pesada de REM.
¿Años luz de distancia?
En 2015, se aprobó la Ley de Competitividad del Lanzamiento Espacial Comercial de EE. UU., Que respalda el derecho del sector privado a minar en la Luna. Esto ha aumentado enormemente el ritmo de los esfuerzos para alcanzar y cosechar las recompensas que se ofrecen.
“Los recursos naturales de nuestro sistema solar tienen un gran potencial para facilitar y apoyar nuestros esfuerzos humanos, tanto en el espacio exterior como en la Tierra”, declaró el presidente del Comité de Ciencia, Espacio y Tecnología, Lamar Smith, en ese momento. “Las empresas espaciales comerciales de Estados Unidos están realizando importantes inversiones para desarrollar capacidades técnicas que nos permitirán explorar y utilizar los recursos del espacio exterior”.
Empresas como Moon Express se han establecido con la esperanza de aprovechar este recurso previamente desaprovechado. Al lanzar tres misiones durante los próximos tres años, anticipa traer de vuelta las primeras muestras comerciales de rocas lunares. Harvest Moon, su tercera misión, marcaría la fase comercial inicial de la empresa.
«Ahora estamos poniendo nuestra mirada en expandir la esfera económica de la Tierra a nuestro octavo continente, la Luna, donde se han depositado vastos recursos durante miles de millones de años de bombardeo de asteroides y cometas», dijo Richards.
Si bien no todos son tan optimistas de que la minería lunar ocurrirá con tanta rapidez, no parece haber ninguna duda de que llegará a buen término. “Creo que las tareas más sencillas se llevarán a cabo en los próximos cinco a diez años”, dice Spudis. “Es probable que en los próximos 20 años se realicen operaciones más complejas (recolección de hielo de agua, extracción de metales). Es probable que la extracción de materiales raros se realice en escalas de tiempo de 30 a 50 años «.
Ya sea dentro de tres o 30 años, la minería en la Luna tendrá un impacto enorme en la exploración espacial, el sector REM y una multitud de otras industrias de apoyo. Pero, por ahora, parece que los planes se basan en el establecimiento de un sistema de transporte espacial rentable, perfeccionando cohetes reutilizables, para traernos de regreso a la Tierra.
Fuente: Mining Technology
