Luna y ciencia, otro día para la historia

Por José Manuel Belmonte, Dr. En Ciencias Humanas por la Universidad de Estrasburgo, miembro de CiViCa. Publicado en su blog Esperando la Luz el 31 de octubre de 2020.

En octubre de 1959, desde el cosmódromo soviético Baikonur en Kazajstán, fue lanzada al espacio la sonda Lunik (Luna)3, con una película fotográfica. Su misión: fotografiar el lado oculto de la Luna. Calcularon que llegaría a su destino en 2 días.

Por entonces, la carrera espacial entre la URSS y los Estados Unidos estaba en  auge, con el telón de la guerra fría de fondo. El mismo año habían lanzado el Luna 2 que estrellaron a propósito en la superficie del satélite, con propaganda esparcida en el suelo lunar, para dejar constancia de que habían estado allí.

Los ingenieros soviéticos tenían la presión de ganar la carrera espacial y sabían que su tarea no era fácil. La tecnología había dado un paso importante al lograr poner, por primera vez en la historia, un satélite en órbita, reto que lograron con el  Spunik1, en 1957.

Situarse en la cara oculta de la Luna y fotografiarla era problemático porque había que intentar realizar la misión casi automáticamente, sabiendo que la Luna misma se interponía entre la sonda y el equipo de la dirección terrestre.

Además la sonda Luna 3 era muy simple y elemental. Un cilindro de poco más de un metro, repleto de paneles solares, antenas y la cámara analógica. (La Maqueta del Luna 3, está expuesta en el Memorial Museum of Astronautics de Moscú).

Al quedar oculta por la luna, cuando la fotocélula detectó superficie iluminada en el visor y encuadrar, comenzó a tomar una secuencia de fotos del lado oculto, mientras la recorría hacia el norte y la gravedad de la Luna hacía que rodease el astro hasta aparecer por la parte norte de la misma y comenzar el regreso.

             Hacer la foto de la parte oculta y traerla: una aventura.

Aunque la película fotográfica contenía ya las imágenes, al atravesar la atmósfera podía quemarse y destruirse ese tesoro fotográfico.

La solución ideada fue que se hiciese el revelado en el espacio. La nave Luna 3 iba provista, además de la cámara, de un cuarto oscuro, diseñado para revelar imágenes en el espacio y de forma automática. Cuando Luna 3 al salir por el norte de la cara oculta, al restablecerse la comunicación, pudo comenzar dicha operación modulado en blanco o negro, para seguidamente enviar los datos a la Tierra por una señal de radio analógica. El equipo de ingenieros en tierra, con los datos recogidos, despacio, fueron haciendo posible la obtención de una imagen completa.

El 26 de octubre de 1959 finalmente, la URSS compartió con el mundo su hazaña, de la primera foto del lado oculto de la luna.

La tecnología ha avanzado mucho y el 3 de enero de 2019, la sonda china Chang’e-4 ha enviado a la Tierra, la imagen de la cara oculta de la Luna, 60 años después de la nave Lunik 3. Es más perfecta y nítida, gracias a los avances, pero la similitud confirma que las 2 aventuras merecieron la pena, y son históricas.

          El 26 de octubre 2020: ¡Agua en la Luna! 

La fecha, 26 de octubre, 61 años después, coincide. ¿Hay casualidades? Ahora más que una foto, es una prueba: ¡Hay agua en la Luna! Y en la cara visible, donde teóricamente no debía haberla al estar expuesta al los rayos del Sol.

El descubrimiento mismo ha sido casi por casualidad por muchas razones o mejor por muchas casualidades. El hallazgo se ha llevado a cabo gracias a SOFIA, por sus siglas en inglés Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, un instrumento fruto de la colaboración entre la NASA (80%) y la agencia espacial alemana (20%) que lleva operativo desde 2007.

Pero el Observatorio SOFIA, funcionaba por casualidad ya que el avión Observatorio SOFIA, había tenido dificultades de financiación durante la última década, y era uno de los principales candidatos para ser cancelado, al no tener garantizada la asignación de presupuesto para su funcionamiento. Había sido paralizado en marzo 2020 durante la Pandemia del Covid-19. Al final el Congreso lo había salvado de desaparecer, en el último momento, y volvió al trabajo a mediados de agosto, según han confirmado de la misma agencia espacial recogido en Space.com.

Se trata de un observatorio peculiar, ya que es un avión Boeing 747 modificado con un orificio al que va acoplado un enorme telescopio reflector, el más grande a bordo de un vehículo aéreo. Al estar instalado en un avión, que vuela a 13 o 14 km del suelo durante 10 horas, pone a disposición de los científicos una amplia ventana para observar el cielo de una forma mucho más efectiva, que los observatorios terrestres.

Sin embargo, el «peculiar observatorio» tiene muchas ventajas, porque según dicen: «la movilidad del observatorio permite a los investigadores ver desde casi cualquier lugar del mundo y estudiar eventos transitorios que a menudo tienen lugar sobre los océanos, donde no hay telescopios».

Al volar a varios kilómetros sobre la superficie de la tierra, puede obviar las partículas de agua que se encuentran por encima de ella y por lo tanto podía rastrear en búsqueda de agua de manera más eficiente. Detecta también otros fenómenos que serían imposibles de ver con luz normal.

Además SOFIA, evita el 99% de la distorsión que provoca la atmósfera en los observatorios terrestres, y le confiere una vista única no solo de nuestros alrededores cósmicos, sino también de fuera de nuestro Sistema Solar.

Y otra coincidencia que señala Naseem Rangwala, astrofísica del proyecto SOFIA en el Centro de Investigación Ames de la NASA, en California: «Fue la primera vez que SOFIA miraba la Luna y ni siquiera estábamos completamente seguros de si obtendríamos datos fiables, pero las preguntas sobre el agua de la Luna nos hicieron intentarlo».

Lo han conseguido y de forma inequívoca. Anteriores investigaciones apuntaban a la posibilidad del agua, pero la firma espectral que se había observado era compatible también con que fuera hidroxilo (muy parecido químicamente), por lo que no podían estar seguros. Ahora ya no hay duda de que se trata de agua que, según los científicos, estaría atrapada en los minerales de la superficie, protegida del hostil ambiente lunar.

El hallazgo del agua es capital de cara al futuro. Lo primero, es un descubrimiento que plantea nuevas preguntas sobre cómo se crea y persiste el agua en esa superficie. El hallazgo del observatorio aéreo SOFIA en la Luna está llamado a tener un grandísimo impacto en investigaciones y proyectos en los años venideros. Repercutirá en los análisis, planteamientos y proyectos de posibles bases más o menos estables (ver enlace).

             El cambio radical será: menos agua y más equipos

Según Paul Hayne, investigador de la Universidad de Colorado y autor principal del estudio, estos depósitos están cerca de los polos lunares, en zonas permanentemente a la sombra: «Nuestros resultados muestran que estas microtrampas frías están mucho más extendidas por la región de lo que se pensaba, y por tanto, son más accesibles».

La superficie el agua, se encuentra en zonas o compartimentos repartidos por una vasta área y al parecer tienen tamaños muy diversos (desde un centímetro a un kilómetro), con lo que se podrá utilizar para poderse establecer allí por algún tiempo.

Así, estos depósitos estarían repartidos por una superficie de 40.000 kilómetros cuadrados, que según Hayne, «es mucho». «Si toda esa superficie estuviera cubierta sólo por una capa superficial de hielo, supondría decenas de miles de millones de kilos de agua, equivalente a un lago de tamaño mediano».

Por eso el descubrimiento es muy importante, subraya Jacob Bleacher, científico jefe de exploración de la Dirección de Misión de Operaciones y Exploración Humana de la NASA, que dice: «El agua es un recurso valioso, tanto para fines científicos como para el uso de nuestros exploradores…Si podemos utilizar los recursos de la Luna, entonces podemos transportar menos agua y más equipos para ayudar a permitir nuevos descubrimientos científicos». (Ver 2 artículos en «Nature Astronomy»).

Partiendo de que cualquier misión espacial tripulada debe hacer frente al gran reto de que los astronautas tengan comida y bebida suficiente para subsistir, el agua es clave.  Permitirá reducir el peso del lanzamiento de la nave, con los suministros si se puede obtener el agua in situ. Paul Hayne cree que este agua podría ser extraída por los astronautas. Podría ser utilizada como recurso para futuras misiones y asentamientos permanentes.

 «Es increíble que este descubrimiento surgiera de lo que esencialmente era una prueba. Ahora que sabemos que podemos hacerlo, estamos planeando más vuelos para realizar más observaciones». De todos modos, la Agencia quiere aprender todo lo que pueda sobre la presencia de agua en la Luna antes de enviar, bajo el programa Artemisa, a la primera mujer y al próximo hombre a la superficie lunar en 2024 para el salto gigante posterior: la exploración humana de Marte ya en la década de 2030.

No se discute si esta última conquista es relativamente pequeña o no. Baste decir que hemos recuperado la confianza para seguir investigando. ¿Y si no tuviéramos la Luna? Pero la tenemos. La vida de los humanos en la Tierra sería muy diferente.

Está ahí a 384.400 Km, a 30 Tierras de distancia. Sabiendo cómo están las cosas por aquí, cada vez parece menos imposible y más necesario, dar un paso, como el que se ha logrado, aunque solo es un paso que abre la esperanza de futuro. La gente sigue mirando a la luna, por su atracción y por el poder que tiene sobre la Tierra en las mareas, cosechas,  pesca, etc.

¿Es otro paso hacia lo que pronosticaba Hawking? El dijo: «Debemos continuar con nuestros viajes al espacio por el futuro de la Humanidad. No creo que sobrevivamos más de mil años si no escapamos más allá de nuestro frágil planeta».