Redacción
Un equipo dirigido por la Universidad de Colorado Boulder está trabajando en una nueva solución al problema de la limpieza en la luna: ¿por qué no eliminar la suciedad con un rayo de electrones?
La investigación, publicada recientemente en la revista Acta Astronautica, marca el último paso para explorar un persistente, y quizás sorprendente, contratiempo en los sueños de la humanidad de colonizar la luna: el polvo. Los astronautas que caminan o conducen sobre la superficie lunar levantan enormes cantidades de este fino material, también llamado regolito.
“Es realmente molesto”, dijo Xu Wang, investigador asociado del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Boulder. “El polvo lunar se adhiere a todo tipo de superficies – trajes espaciales, paneles solares, cascos – y puede dañar el equipo”.
Así que él y sus colegas desarrollaron una posible solución, una que hace uso de un rayo de electrones, un dispositivo que dispara un flujo concentrado (y seguro) de partículas de baja energía cargadas negativamente. En el nuevo estudio, el equipo apuntó tal herramienta a una serie de superficies sucias dentro de una cámara de vacío. Y descubrieron que el polvo simplemente se fue volando.
“Literalmente salta”, dijo el autor principal Benjamín Farr, quien completó el trabajo como estudiante de física en CU Boulder.
A los investigadores les queda un largo camino por recorrer antes de que los astronautas puedan usar la tecnología en la vida real para hacer su trabajo diario. Pero, dijo Farr, los primeros resultados del equipo sugieren que los “aspiradores de polvo” con rayos de electrones podrían ser un accesorio útil en las bases lunares en un futuro no muy lejano.
Una vista microscópica del “simulador” lunar diseñado para imitar el polvo lunar. (Foto: IMPACT lab)
La noticia puede ser música para los oídos de muchos astronautas de la era Apolo. Varios de estos pioneros espaciales se quejaron del polvo lunar, que a menudo se resiste a los intentos de limpieza incluso después de un vigoroso cepillado. Harrison “Jack” Schmitt, que visitó la luna como miembro del Apolo 17 en 1972, desarrolló una reacción alérgica al material y ha dicho que olía a “pólvora gastada”.
El problema con el polvo lunar, explicó Wang, es que no se parece en nada al material que se acumula en las estanterías de la Tierra. El polvo lunar está constantemente bañado por la radiación del Sol, un bombardeo que proporciona al material una carga eléctrica. Esa carga, a su vez, hace que el polvo sea extra pegajoso, casi como un calcetín que acaba de salir de la secadora. También tiene una estructura particular.
“El polvo lunar es muy dentado y abrasivo, como fragmentos de vidrio roto”, dijo Wang.
La pregunta a la que se enfrentaba su grupo fue entonces: ¿Cómo se elimina esta sustancia naturalmente pegajosa?
Los rayos de electrones ofrecían una solución prometedora. Según una teoría desarrollada a partir de recientes estudios científicos de cómo el polvo se levanta de manera natural en la superficie lunar, tal dispositivo podría convertir las cargas eléctricas de las partículas de polvo en un arma contra ellas. Si se golpea una capa de polvo con una corriente de electrones, dijo Wang, esa superficie polvorienta recogerá cargas negativas adicionales. Ponga suficientes cargas en los espacios entre las partículas, y pueden empezar a empujarse unas a otras, como hacen los imanes cuando se juntan los extremos equivocados.
“Las cargas se hacen tan grandes que se repelen entre sí, y luego el polvo se ve expulsado de la superficie”, dijo Wang.
Para probar la idea, él y sus colegas cargaron una cámara de vacío con varios materiales diseñados para parecerse al polvo lunar.
Y por supuesto, después de apuntar un rayo de electrones a esas partículas, el polvo se desprendió, generalmente en unos pocos minutos. El truco funcionó en una amplia gama de superficies, también, incluyendo tela de traje espacial y vidrio. Esta nueva tecnología tiene como objetivo limpiar las partículas de polvo más finas, que son difíciles de eliminar con cepillos, dijo Wang. El método fue capaz de limpiar superficies polvorientas en un promedio de alrededor del 75-85%.
“Funcionó bastante bien, pero no lo suficientemente bien como para que hayamos terminado”, dijo Farr.
Los investigadores están experimentando actualmente con nuevas formas de aumentar el poder de limpieza de su rayo de electrones.
Pero el coautor del estudio, Mihály Horányi, profesor de LASP y del Departamento de Física de CU Boulder, dijo que la tecnología tiene un potencial real. La NASA ha experimentado con otras estrategias para eliminar el polvo lunar, como la de incrustar redes de electrodos en los trajes espaciales. Un rayo de electrones, sin embargo, podría ser mucho más barato y más fácil de desplegar.
Horányi imagina que un día, los astronautas lunares podrían simplemente dejar sus trajes espaciales colgados en una habitación especial, o incluso fuera de sus hábitats, y limpiarlos después de pasar un largo día levantando polvo afuera. Los electrones harían el resto.
“Podrías simplemente entrar en una ducha de rayos de electrones para eliminar el polvo fino”, dijo
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