La luna y la tabla periódica
Autor: Nacimba Karina
Introducción
El 20 de julio de 1969 el hombre pisó por primera vez la luna. Cincuenta años más tarde son varios los elementos que podríamos explotar para su uso, tanto en nuestro planeta como en futuros asentamientos en el satélite.
Y se concluyo que la composición promedio de la superficie lunar es aproximadamente: 43% de oxígeno, 20% de silicio, 19% de magnesio, 10% de hierro, 3% de calcio, 3% de aluminio, 0.42% de cromo, 0.18% de titanio y 0.12% de manganeso.
Desarrollo
Desde la NASA, Laurie Castillo explicó a BBC Mundo en 2017 que la agencia continúa sus investigaciones en la Luna aunque ya no haya presencia humana.
"Uno de los testimonios más contundentes de la llegada del hombre a la Luna fue la enorme cantidad de material lunar que trajeron las diferentes expediciones", dijo Castillo.
Las diferentes misiones que volvieron a la Tierra, en conjunto, con más de 380 kilogramos de piedras lunares, que fueron distribuidas para su estudio a universidades, agencias espaciales, museos e instituciones científicas de todo el mundo.
En todos los casos los exámenes de la estructura de las rocas demostraron que estaban compuestas por elementos químicos que son difíciles de encontrar en las de la Tierra o que no son característicos de la composición de las piedras terrestres, entre ellas:
El regolito lunar
La superficie lunar está recubierta de una capa de material poco compacto denominado regolito. Formado por basaltos, se estima que contiene entre un 1- 2% de material procedente de meteoritos. Es este continuo bombardeo de meteoritos, junto a la radiación solar y la gran variación de temperaturas ha favorecido que las rocas se fragmenten y se conviertan en polvo.
El regolito lunar sería el principal recurso explotable y se podría utilizar como material de construcción y,una vez procesado, para obtener combustible y metales. La ESA (Agencia Espacial Europea) ha estudiado la viabilidad de construir una base lunar con una impresora 3D que utilizaría como material de impresión el regolito lunar.
Imagen 1: Regolito Lunar
De Wknight94 talk - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16937505
Este isótopo es un candidato extraordinario para reemplazar al radioactivo tritio (hidrogeno con 2 neutrones en su núcleo) en las reacciones de fusión nuclear que intentamos recrear en la tierra. El helio-3 hace que la fusión sea mucho más manejable.
El viento solar ha depositado grandes cantidades de Helio-3 sobre el regolito lunar A partir de los datos obtenidos por las misiones Apolo y el satélite Chandrayaan-1 de la Agencia India de investigación Espacial, se ha calculado que bajo la superficie lunar podría haber más de un millón de toneladas métricas de He-3. Son varios los problemas que habrá que resolver:
- El procesado:habría que tratar 150 millones de toneladas de polvo lunar para llegar a obtener una tonelada de He-3.
- El transporte a la tierra.
Este elemento es muy abundante en la corteza terrestre, pero esto no implica que no sea de gran utilidad en el espacio. Futuros asentamientos lunares podrían obtenerlo y utilizarlo para crear paneles solares que les proporcionarían la energía necesaria.
Este grupo de metales, imprescindibles para el transporte eficiente, las energías renovables y todos los dispositivos tecnológicos parecen estar asociados al KREEP. Se conoce como KREEP a un tipo roca lunar rico en potasio (K), tierras raras (REE) y fósforo (P) y cuyo origen está en la cristalización del magma lunar que quedo intercalado entre la corteza y el manto. El impacto de los meteoritos habría dejado al descubierto brechas de KREEP.
Imagen 2: Cubierta de Ti del Guggenheim. CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.phpcurid=33413
Abundante en los “mares basálticos” de los cráteres, el regolito contiene ilmenita, un óxido de hierro y titanio que es considerado el mineral más importante de este elemento.
Aluminio
Las zonas altas de la luna contienen aluminio, elemento ligero y resistente, fundamental en la construcción de rascacielos, aviones e instrumentos médicos.
En estas zonas el regolito contiene entre un 10-18% de aluminio.
Hidrógeno y oxígeno
Los datos obtenidos por el satélite Chandrayaan-1, nos han permitido detectar agua en forma de hielo en los cráteres de los polos a los que nunca llegan los rayos del sol.
Esta agua sería un recurso muy útil para las futuras expediciones para explorar e incluso permanecer en la Luna. Además la electrolisis de este compuesto sería una fuente interesante de hidrógeno y oxígeno, que podrían utilizarse como combustible.
Conclusiones
En conclusión el conocimiento que tenemos de la composición de la Luna se basa, por una parte, en los análisis in situ que realizaron los astronautas del programa Apolo y en los exhaustivos estudios que se han hecho de los 380 kilos de rocas lunares que trajeron. Hay que tener en cuenta que los astronautas tocaron únicamente seis puntos de la Luna. Por otra parte, los miles de fotografías de la Luna que se han hecho permiten extrapolar la información obtenida en esos seis muestreos para lograr una aproximación de lo que sería un estudio global, con todos los errores que esta generalización conlleva. Con todo, los geólogos han agrupado los componentes de la Luna en cuatro grandes categorías en función de su origen, cuyo interés de explotación se contempla en aplicaciones allí mismo: Extra lunares (hidrógeno, carbono, nitrógeno y gases nobles), internos (tierra raras), movilizadas por vapor (halógenos y azufre, cobre, zinc, etcétera) y volátiles ( gases nobles, hidrógeno, carbono, nitrógeno, flúor, cloro y azufre).
Referencias
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