La atmósfera de la Luna carece de oxígeno, lo que significa que si los humanos desean estar allí por períodos prolongados, sería beneficioso poder generar oxígeno en la Luna en lugar de tener que transportarlo desde la Tierra.
Aunque esto es teóricamente posible, ya que la superficie lunar está cubierta de arena compuesta por metales y oxígeno, la tarea sería difícil debido a que muchas de las tecnologías necesarias aún no han sido completamente desarrolladas en la Tierra.
Avances científicos para producir oxígeno en la Luna
Según Karen Sende Osen, científica investigadora sénior de Sintef, La Fundación para la Investigación Industrial y Técnica de Noruega, la producción de oxígeno para la respiración no es el único objetivo en el desarrollo de tecnologías para extraer oxígeno en la Luna. Ella señala que también es importante producir oxígeno como combustible para los vehículos espaciales que viajarán al espacio y utilizarán la Luna como un punto de parada para repostar combustible.
Osen destaca que requiere una gran cantidad de energía y combustible para escapar del campo gravitatorio de la Tierra, por lo que la capacidad de impulsar los vehículos espaciales con oxígeno almacenado en celdas de combustible permitiría viajar a distancias mucho más largas. También señala que el campo gravitatorio de la Luna es solo una sexta parte de la fuerza del de la Tierra, por lo que se requiere menos combustible para despegar de la Luna.
En la Tierra, el oxígeno es el elemento más abundante de su corteza, constituyendo un 47 por ciento de su formación. En la Luna, la proporción es ligeramente menor, pues el 40 por ciento de la corteza lunar está compuesta de oxígeno. Este oxígeno está ligado a los minerales en combinación con otros elementos como compuestos llamados óxidos.
Frente a este caso, la electrólisis, que es un proceso para separar el oxígeno de los metales sin producir dióxido de carbono, se perfila como una alternativa para aplicar en la Luna. Sin embargo, el proceso de extraer oxígeno de la arena lunar es más complejo que en nuestro planeta y requiere un líquido llamado electrolito, calentado a altas temperaturas. Esto requiere el uso de electrodos positivos y negativos para atraer iones y formar oxígeno gaseoso.
Aunque mediante la electrólisis es posible formar el oxígeno, capturarlo es un desafío en sí mismo y requiere tecnologías especiales. Además, las condiciones en la Luna son muy diferentes a las de la Tierra, lo que plantea desafíos adicionales para llevar a cabo este proceso.
“La falta de atmósfera significa que hay un vacío. Un electrolito líquido expuesto al aire libre se evaporará muy rápidamente y probablemente desaparecerá, y mucho más rápido que aquí en la Tierra”, explica Osen.
Considerando que la gravedad lunar es solo una sexta parte de la fuerza de la de la Tierra, aquellas condiciones implican que tanto los líquidos como los gases se comportarán de manera muy diferente en la Luna.
“La Luna también es muy caliente durante el día, con temperaturas que alcanzan los 200 grados”, comenta Osen. “Por la noche pueden caer hasta menos 100 grados. Son condiciones extremas que dificultan las cosas, y hay muchos desafíos de este tipo que hacen que la situación sea exigente”, agregó.
Si se logra perfeccionar con éxito las tecnologías requeridas para este fin, al menos ningún astronauta lunar experimentará problemas respiratorios. “Veinte gramos de arena lunar contienen suficiente oxígeno para mantener con vida a un astronauta durante 20 minutos, y los investigadores han descubierto que en algunas zonas la capa de arena tiene doce metros de profundidad, por lo que no faltan materias primas”, explicó la investigadora.
Además, con la tecnología adecuada, la arena se puede utilizar también para otros fines, como materiales de construcción. “Hay mucha arena y rocas en la Luna, y se están realizando muchas investigaciones para hacer cemento y hormigón a partir de la arena”, agregó Osen. “También hay una serie de áreas donde se ha descubierto hielo, que también puede ser posible explotar, ya sea simplemente derritiéndolo o extrayendo el hidrógeno y el oxígeno del agua”, señaló también.
La investigadora comentó también sus estimaciones sobre cuándo podría ser posible la generación de oxígeno en la Luna. “Sobre la base de los desafíos tecnológicos, que son muchos, tal vez podamos esperar que las cosas despeguen en los próximos 20 a 30 años”, dice. “Pero esto dependerá en gran medida de ver algunos avances tecnológicos en los campos de producción de materiales y captura de gas”, comentó la científica de Sintef.