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La NASA tiene la vista puesta en el área del polo sur lunar para la era Artemis de la exploración humana de la Luna. Unas condiciones extremas y contrastantes lo convierten en un lugar desafiante para que los terrícolas aterricen, habiten y trabajen, pero las características únicas de esta región prometen descubrimientos científicos sin precedentes en el espacio profundo que podrían ayudarnos a aprender sobre nuestro lugar en el universo y aventurarnos más allá en el sistema solar.
En el polo sur lunar, el Sol se mantiene por debajo o justo por encima del horizonte, creando temperaturas superiores a 54 °C (130 °F) durante los períodos de luz solar. Incluso durante estos períodos de iluminación, las elevadas montañas proyectan sombras oscuras y los profundos cráteres protegen la oscuridad perpetua de sus abismos. Algunos de estos cráteres albergan regiones en sombra permanente que no han visto la luz solar en miles de millones de años y experimentan temperaturas tan bajas como -203 °C (-334 °F).
Incluso utilizando sensores avanzados, la combinación de las condiciones del terreno y de la iluminación hará que sea difícil saber qué aspecto tiene el suelo desde un vehículo que desciende al polo sur lunar, y algunos sistemas de los vehículos pueden ser vulnerables a la subida y caída de las temperaturas.
Los astronautas que desciendan a la superficie lunar podrán tomar manualmente el control del sistema de guía automatizado de un módulo de aterrizaje si es necesario, como hizo Neil Armstrong cuando el sistema de guía del Eagle los desvió casi 6,5 kilómetros (cuatro millas) de su curso, dirigiéndolos hacia un terreno de grandes rocas. Armstrong tenía debajo de sí una vista clara de la Luna, iluminada por el Sol, pero los astronautas de Artemis tendrán una vista interrumpida, con largas sombras oscuras ocultando importantes características del terreno. Para ayudarlos a navegar, tendrán la ventaja de contar con mapas cargados previamente que proporcionarán detalles topográficos de misiones robóticas como el Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO, por sus siglas en inglés) junto con un entrenamiento avanzado que utiliza una tecnología que no estaba disponible para las tripulaciones de Apolo.
Descubrimientos
Descubrimientos innovadores de misiones robóticas como LRO, el Satélite de observación y detección de cráteres lunares y el observatorio aéreo SOFIA han confirmado que la Luna no es un mundo inactivo y totalmente seco. La prueba de vuelo Artemis I de la NASA desplegará dos pequeños satélites CubeSats para avanzar en la búsqueda de recursos lunares; y un rover de detección de agua, el Vehículo de exploración polar para investigación de volátiles (VIPER, por sus siglas en inglés), será la primera misión de cartografía de recursos en otro cuerpo planetario.
Aparte de los robots, la exploración humana de esta área previamente inexplorada de la Luna presenta una oportunidad única para hacer descubrimientos científicos. Las tripulaciones de Artemis llevarán a cabo investigaciones geológicas sobre el terreno, desplegarán instrumentos y recolectarán muestras que nos ayudarán a comprender los procesos planetarios y el carácter y origen de los volátiles polares lunares. Los volátiles son elementos o compuestos químicos en estado sólido que se funden o vaporizan a temperaturas moderadamente cálidas. Un cubo de hielo es un ejemplo de un compuesto químico volátil. Se compone de dos partes de hidrógeno y una parte de oxígeno, y comienza a derretirse cuando se expone a temperaturas superiores a 0 °C (32 °F). En el punto de ebullición del agua, comienza a vaporizarse. Las regiones en sombra permanente cerca de los polos actúan como trampas para una variedad de volátiles, cada uno de los cuales se derrite y vaporiza a diferentes temperaturas.
“Es probable que los volátiles lunares estén atrapados en las regiones de la Luna en sombra permanente, y esos volátiles tienen una historia que contarnos sobre la historia del sistema solar”, dijo Jake Bleacher, científico jefe de exploración de la NASA en la sede en Washington. “La capacidad de extraer muestras de núcleos profundos y mantener sus propiedades de temperatura y vacío hasta los centros de investigación en la Tierra podría conducir a descubrimientos poderosos, no solo sobre los volátiles, sino también sobre la historia de nuestro sistema solar”.
Estas muestras de núcleos profundos serán un testimonio de 4.500 millones de años sobre el sistema solar. El registro estratigráfico y textural será más antiguo cuanto más profundos sean los núcleos, presentando un informe detallado de la historia de nuestro sistema Tierra-Luna. Una de las principales teorías sugiere que una Tierra muy joven chocó contra otro planeta del tamaño de Marte, arrojando masas de los dos cuerpos al espacio, y algunos fragmentos fueron capturados y moldeados por el campo gravitatorio de la Tierra para convertirse en nuestra Luna.
Las muestras de núcleos y los volátiles recolectados con precisión humana y la toma de decisiones en tiempo real amplificarán significativamente el catálogo de datos de las misiones robóticas que rastrean la abundancia y distribución de los volátiles. Este conocimiento podría tener un profundo impacto en el futuro de la exploración y el comercio en el espacio profundo, lo que conduciría a la extracción de recursos lunares para reducir la cantidad de suministros como oxígeno e hidrógeno —elementos clave para mantener la vida e ingredientes para el combustible de cohetes— que serían enviados desde la Tierra para apoyar a los seres humanos en el espacio profundo.
Un nuevo siglo, una nueva exploración
Más de 50 años después de Apolo, no sólo volvemos a la Luna, sino que nos dirigimos a un lugar increíblemente único para iniciar una nueva era de investigaciones científicas en el espacio profundo. El polo sur tiene características sorprendentes que presentan nuevas oportunidades para la investigación y la exploración del espacio profundo a largo plazo. Aunque aterrizar, vivir y trabajar en estas condiciones polares será todo un reto, los avances tecnológicos que se están llevando a cabo para Artemis permitirán superar estos desafíos y potencialmente permitirnos llevar a cabo algunos de los mayores descubrimientos del siglo XXI.