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Los viajes a la Luna y Marte del futuro serán tripulados y de larga duración. Los astronautas llegarán a estos mundos a bordo de una nave espacial, desembarcarán y allí contarán con lo necesario para sobrevivir y podrán volver a la Tierra cuando su misión termine. Pero, para que eso suceda, los científicos deben encontrar la manera de crear oxígeno, agua y combustible a partir de recursos in situ, dado que transportarlos desde nuestro planeta es inviable. Un grupo de astrónomos de China ha descubierto ahora cómo lograrlo.
Astrónomos de China están estudiando cómo utilizar los recursos lunares para facilitar la exploración humana y crear una base permanente.
Los científicos de materiales de la Universidad de Nanjing, Yingfang Yao y Zhigang Zou, esperan diseñar un sistema que aproveche el suelo lunar y la radiación solar, los dos recursos más abundantes en la Luna. Tras analizar el suelo lunar traído por la nave espacial china Chang'e 5, el equipo de investigadores ha descubierto que puede crear oxígeno y combustible. Sus hallazgos se publican en la revista Joule.
La muestra lunar contiene sustancias ricas en hierro y titanio, que pueden funcionar como catalizadores utilizando la luz solar y el CO2. Proponen una “fotosíntesis extraterrestre”, que utiliza el suelo para electrolizar el agua extraída de la Luna en oxígeno e hidrógeno. El dióxido de carbono exhalado por los habitantes de la Luna también se recoge y se combina con el hidrógeno de la electrólisis del agua durante un proceso de hidrogenación catalizado por el suelo lunar.
De esta manera, podrían producirse hidrocarburos como el metano, que podría utilizarse como combustible. La estrategia no utiliza energía externa, sino la luz solar, para producir una serie de productos deseables, como agua, oxígeno y combustible, que podrían sustentar la vida en una base lunar, creando un sistema de soporte de vida extraterrestre de "consumo de energía cero", dicen los investigadores.
"Utilizamos recursos ambientales in situ para minimizar la carga útil de los cohetes, y nuestra estrategia ofrece un escenario para un entorno vital extraterrestre sostenible y asequible", explica Yao.
Estos métodos serán probados en futuras misiones a la Luna tripuladas impulsadas por China. Los científicos están probando diferentes enfoques para mejorar el diseño, como fundir el suelo lunar en un material nanoestructurado de alta entropía, que es un mejor catalizador.
A medida que se desarrolle la industria de los vuelos espaciales con tripulación, viviremos una ‘Era del Espacio’, dice el autor principal del estudio, que permitirá a los astronautas viajar a mundos extraterrestres con la mínima carga útil, es decir, con el menor número posible de suministros transportados desde la Tierra. Los recursos de estos mundos proporcionarán todo lo necesario.
De igual manera, los científicos de la NASA quieren utilizar el dióxido de carbono de la atmósfera de Marte para fabricar oxígeno, algo que están probando ya con la misión Mars 2020.