El polo sur de la luna podría ser el destino más popular del espacio

Blue Origin —la empresa privada de transporte aeroespacial propiedad del milmillonario Jeff Bezos— anunció ayer su objetivo de enviar su nuevo aterrizador Blue Moon al polo sur lunar. Durante un evento celebrado en Washington, D.C. solo para invitados, Bezos reveló que la empresa tiene las miras puestas en el cráter Shackleton, una región de 21 kilómetros de ancho ubicada en el polo sur lunar que abunda en hielo de agua y está rodeada de franjas con luz solar casi perpetua.

Los rumores de las metas lunares de Blue Origin surgieron el 26 de abril, cuando la empresa  emitió un tuit críptico con la fecha de hoy junto a una imagen del barco del explorador Ernest Shackleton, el Endurance, parte de su atribulado viaje por la Antártida en 1914.

La compañía está publicando trabajos con diseños de módulos de aterrizaje lunar, ha presentado una solicitud para registrar el término "Luna Azul" y está copatrocinando una carrera lunar en la línea del antiguo Google Lunar Xprize. La compañía incluso destaca prominentemente la luna en su escudo de armas.

"Es hora de que Estados Unidos regrese a la luna, esta vez para quedarse", declaró Bretton Alexander, director de desarrollo de negocios y estrategias de Blue Origin, ante el Congreso en el 2017. "El cráter Shackleton, y otros lugares como este, ofrecen un campo de pruebas realistas para probar las tecnologías críticas de exploración del espacio profundo en las proximidades de la Tierra".

Estas pistas, entre otras, sugieren que Blue Origin podría dirigirse al Cráter Shackleton, una mancha de 21 kilómetros de ancho ubicada en el polo sur de la luna. Si se cumplen estas predicciones, Blue Origin se unirá hoy a una flota de agencias espaciales y a otros grupos privados con sus miras puestas en el polo sur lunar.

Pero, ¿por qué esta región en particular y qué significa la carrera allí para las posibles misiones humanas? Te tenemos cubierto.

La comodidad del sur

Para empezar, el polo sur está dañado por uno de los mayores cráteres de impacto conocidos en el sistema solar. Llamada la Cuenca del Polo Sur-Aitken, es una mancha gigantesca que a los científicos les encantaría ver mejor. Considerada antigua, la cuenca abarca 2575 kilómetros y tiene aproximadamente trece kilómetros de profundidad. Contiene numerosos cráteres más pequeños (pero aún relativamente grandes), como el Apollo, Schrodinger, Shackleton y Von Karman, un cráter en el lado lunar donde la nave espacial China Chang'e-4 se estableció en enero.

"Ha habido mucho interés en ir al polo sur de la luna", dice Noah Petro, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, el científico del proyecto para el Lunar Reconnaissance Orbiter. "Simplemente no hemos tenido la oportunidad de hacerlo".

Aparte del valor de examinar de cerca la cuenca gigante, el polo sur cuenta con varios recursos cruciales para aquellos que pretenden establecer una presencia más permanente en la Luna. El principal de ellos es el agua, en forma de hielo, y la luz solar, para la energía solar.

"En última instancia, la Luna proporcionará un terreno de prueba para probar nuestras tecnologías y recursos que nos llevarán a Marte y más allá, incluida la construcción de una arquitectura sostenible y reutilizable", dice Sarah Noble, científica lunar líder en la sede de la NASA en Washington, DC

El estudio del agua lunar

Durante mucho tiempo, los científicos sospecharon que la luna retenía algo de agua, tal vez como consecuencia de un volcanismo temprano o de impactadores del sistema solar exterior. Pero no fue hasta hace relativamente poco tiempo que comenzaron a investigar cuánta agua podría haber allí, y dónde podrían encontrarla.

En el 2009, el satélite de observación y detección del cráter lunar, o LCROSS, entró en órbita alrededor de los polos de la luna. La nave espacial luego lanzó su propulsor de cohete gastado en el cráter de Cabeus, cerca del polo sur. El impacto arrojó escombros al espacio, por lo que la nave espacial descendió y analizó antes de golpear también a la luna ("Me gusta llamarlo un aterrizaje duro", dice Petro).

En ese estallido de la luna, LCROSS encontró agua. Eso, dice Ariel Deutsch de Brown University, es quizás la evidencia directa y más fuerte de la presencia de agua en o cerca de la superficie de la luna, aunque, por supuesto, la nave espacial sólo pudo estudiar una región lunar.

Pero Deutsch, que estudia la distribución de hielo en las superficies planetarias, también señala datos más recientes como la evidencia sólida del agua en la luna, esta vez recopilada utilizando un instrumento de la NASA a bordo de la nave espacial Chandrayaan-1, que está en órbita lunar de la Organización de Investigación Espacial de la India.

Anunciadas el año pasado, esas observaciones revelan la presencia de hielo expuesto en la superficie de la luna. Su distribución y profundidad no se conocen bien, pero el hielo parece estar dispersado a lo largo de las paredes y de los pisos de las regiones permanentemente sombreadas en ambos polos lunares.

En el polo sur, la mayoría de esos depósitos hielo se encuentran dentro de los recesos oscuros de los cráteres, incluido el Shackleton, donde la temperatura nunca supera los -121 grados Celsius. Shuai Li, de la Universidad de Hawai , quien encabezó el informe, dice que el hielo está probablemente mezclado con los suelos superficiales, en lugar de ser losas sólidas en las que se podría patinar, y que podría haber entre 10 mil y cien millones de toneladas en el polo sur únicamente.

"No sabemos qué tan profundos son los depósitos", dice Li. "Necesitamos rovers o sondas para estar allí y detectarlos in situ, para indicar el grosor de la capa de hielo, sus orígenes, sus edades y su abundancia más precisa".

Clasificación de cráteres

El agua es, por supuesto, esencial para la vida humana tal como la conocemos, y extraer agua de la luna es astronómicamente más simple y más barato que transportarla desde la Tierra. Por lo tanto, el suministro confiable a una base lunar con líquido de soporte vital sería uno de los primeros pasos para establecer cualquier tipo de presencia lunar persistente.

En segundo lugar, el agua se puede utilizar para hacer combustible para cohetes. Hacer eso significaría configurar el equipo necesario para separar los dos átomos de hidrógeno de cada átomo de oxígeno de la molécula de agua, ambos de los cuales, cuando están separados, son componentes del combustible.

 Pero no todos los destinos del polo sur son iguales, y es posible que el Cráter Shackleton no sea el mejor. Li sugiere que los cráteres de Sverdrup, Haworth, Shoemaker y Faustini podrían tener los depósitos de hielo más abundantes, una conclusión que se refleja en el trabajo de Mark Robinson, de la Universidad Estatal de Arizona, quien dirige la cámara a bordo del Orbitador de Reconocimiento Lunar.

Recientemente, Robinson y sus colegas decidieron clasificar algunos de los cráteres del polo sur en términos de su riqueza con recursos potenciales, incluido el hielo. La tripulación examinó los compuestos volátiles, compuestos que se transforman fácilmente en vapores o gases, y recopiló datos sobre la distribución de esos compuestos volátiles en el polo sur. Clasificaron varios cráteres en términos de tamaño y recursos potenciales, y emergieron con un claro ganador: El cráter Shoemaker, seguido de Haworth y Faustini.

"¡Pero por supuesto tenemos que bajar y poner algo de regolito debajo de las uñas!" Robinson dice, refiriéndose a las capas superiores del suelo lunar. "Shackleton es ciertamente un buen lugar para prospectar. Pero es inherentemente más pequeño que el Shoemaker, por lo que es probable que Shoemaker pueda contener más hielo".

Picos de luz

El polo sur lunar también cuenta con algunos de los lugares raros en la superficie de la luna que están casi perpetuamente bañados por la luz solar. Verdaderos "picos de luz eterna" pueden existir en el polo norte de la luna, donde domina el terreno montañoso; pero incluso en el macizo sur de la cuenca del polo sur, algunas crestas delgadas, picos y bordes de cráteres ven la luz del sol hasta 200 días lunares a la vez.

"Esto tiene una variedad de impactos positivos en las arquitecturas de exploración, incluido un entorno térmico benigno, y la capacidad de aprovechar los sistemas de energía solar para facilitar la presencia en la superficie", dice Sam Lawrence, científico líder para la exploración lunar en el Centro Espacial Johnson de la NASA. "En general, el ambiente polar hace que sobrevivir a la noche lunar sea un problema de ingeniería muy manejable".

Más bien convenientemente, algunas de estas áreas están justo al lado de los cráteres permanentemente sombreados, incluso cerca de Shackleton, lo que significa que los seres humanos que buscan establecer una base lunar deberían buscar esta mezcla un tanto paradójica de luz eterna y oscuridad.

La recolección de los recursos disponibles, sin embargo, plantea algunos interrogantes.

Minando la luna

Si, por ejemplo, Blue Origin fuera a aterrizar en el polo sur lunar, ¿podría la compañía legalmente comenzar a explotar los recursos de la luna? Sí. ¿Pero podría realmente poseer esos recursos lunares? Tal vez.

En 1967, acosados por el aumento de las tensiones durante el apogeo de la carrera espacial, los países de todo el mundo acordaron un conjunto de reglas que rigen la exploración y el uso del espacio. Un poco más de cien países, incluidos los Estados Unidos y la antigua URSS, han firmado el Tratado del Espacio Ultraterrestre, que dice que el espacio debe ser gratuito para que todos lo exploren y lo usen, pero solo con fines pacíficos.

Además, el tratado prohíbe a cualquier nación apropiarse del territorio celeste "por medio del uso u ocupación, o por cualquier otro medio", lo que significa que ningún parche de la luna (o de Marte, o en cualquier lugar fuera de la Tierra), puede considerarse propiedad soberana, siempre.

Por lo tanto, Blue Origin puede enviar un módulo de aterrizaje a la superficie lunar, e incluso puede comenzar a extraer agua porque no hay nada en la ley de los EE. UU. que prohíba a la compañía de hacer eso. Pero las reglas son menos claras cuando se trata de determinar si Blue Origin sería el propietario de los recursos que extrae.

"La opinión de los Estados Unidos ha sido que la propiedad privada de 'bienes raíces', ya sea en o debajo de la superficie de la luna, no está permitida. Sin embargo, los Estados Unidos interpretaron el tratado para permitir la propiedad de los recursos naturales después de que hayan sido extraídos ”, dice Steve Mirmina, experto en derecho espacial de Georgetown Law School. “Algunas veces las personas hacen una analogía con la Ley de los mares: nadie puede ser dueño de la alta mar, pero si vas y sacas peces de la alta mar, puedes ser dueño de esos peces, puedes comerlos, puedes venderlos.”

Además, los Estados Unidos aprobaron una ley en el 2015 que permite a los ciudadanos privados poseer, vender y transferir cualquier recurso no vivo que extraigan del espacio exterior y cuerpos celestes, aparentemente para establecer la maquinaria legal y económica para la minería de asteroides, que no ha llegado sin embargo, a buen término.

Pero no todos están de acuerdo con el punto de vista de los Estados Unidos, específicamente porque el Tratado sobre el espacio exterior prohíbe la apropiación nacional del espacio.

"Las partes en el tratado tienen la obligación de transmitir las disposiciones del tratado a sus ciudadanos", dice Mirmina, que expone el argumento contrario. “Entonces, si la apropiación nacional está prohibida, significa que los EE. UU. no pueden apropiarse del espacio exterior, entonces ¿cómo podría EE. UU. permitir que sus ciudadanos se apropien del espacio exterior? ¿Cómo podrían los ciudadanos del país hacer algo que el propio país no podía hacer?

En otras palabras, es la regla de nemo dat quod non habet "no se puede dar lo que no se posee", lo que significa que si a los Estados Unidos no se les permite poseer el espacio exterior, entonces el país no debería poder darles a sus ciudadanos eso.

Como Blue Origin y otros aceleran el regreso de la humanidad a la luna, estos son el tipo de preguntas que acosan a la comunidad del derecho espacial, dice Michelle Hanlon de la Universidad de Mississippi, otra experta en derecho espacial.

"Estoy a favor de la exploración y de la utilización, y si usted es del tipo de Jeff Bezos y va a invertir miles de millones de dólares en él, entonces creo que debería poder explotarlo", dice ella. "Pero necesita algún tipo de gestión, y eso es con lo que estamos luchando ahora".

Nota del Editor: Este artículo ha sido actualizado para clarificar que no existen regiones con luz solar eterna en la luna. 

Michael Greshko colaboró con este artículo.