¿Cuánto hielo tiene la Luna?

Por Daniel Marín, el 13 mayo, 2021. Categoría(s): Artemisa • Astronáutica • Astronomía • Luna • NASA ✎ 97

En los próximos años una multitud de sondas espaciales van a explorar el polo sur de la Luna. Incluso la NASA quiere que la primera misión tripulada del programa Artemisa se pose en las regiones antárticas de la Luna para, a más largo plazo, establecer una base en la zona. ¿Y por qué esta zona y no otra? Por las reservas de hielo que se almacenan en el regolito lunar. Ahora bien, ¿de cuánto hielo estamos hablando? La cantidad de estas reservas de volátiles es fundamental para poder estimar el tamaño de la futura economía lunar. La cantidad de hielo es difícil de estimar porque, a diferencia de lo que mucha gente cree, los depósitos helados no forman glaciares prístinos en el fondo de los cráteres que están en sombra permanente, sino que, por el contrario, se trata de hielo mezclado con el regolito lunar y, en muchos casos, situado a cierta profundidad. Pero vayamos al grano: los modelos actuales estiman que la cantidad de hielo en la Luna es de unas mil millones de toneladas.

Concepto de base lunar en el polo sur de la Luna del programa Artemisa (NASA).

Esta cantidad se divide en 735 millones de toneladas de hielo en el polo sur y 342 millones en las regiones árticas. Como vemos, las reservas estimadas de hielo del polo sur lunar son más del doble de las que se hallan en el polo norte, lo que explica el interés de todas las agencias espaciales por explorar esta zona. Los principales campos de hielo son las regiones de los cráteres Cabeus —163 millones de toneladas—, Shoemaker —328 millones— y Haworth —142 millones—, todos ellos situados en el polo sur. Por contra, en el polo norte la zona con más cantidad de hielo es la que se encuentra en el cráter Plaskett, con 75 millones de toneladas. Estos depósitos se cree que deben estar cubiertos por una capa de regolito de entre 10 y 40 centímetros de espesor, ya que el hielo puro no es estable a largo plazo, incluso teniendo en cuenta las gélidas temperaturas de los cráteres en sombra permanente de los polos. Estamos hablando de depósitos que tienen una edad de hasta dos mil millones de años, el tiempo requerido para que el agua procedente de los impactos de asteroides y cometas, además del que se forma por acción del viento solar, se acumule lentamente en las trampas de frío de los polos.

Depósitos de hielo en el polo norte de la Luna (izquierda) y el polo sur (derecha) (NASA/Grishakina et al.).
Los principales depósitos de hielo del polo sur lunar (NASA/Grishakina et al.).

Es muy posible que estos depósitos se extiendan hasta 2 metros de profundidad o más, aunque la principal incógnita es la cantidad de este hielo en proporción al regolito. Esto es un parámetro fundamental a la hora de planear las técnicas de extracción y la extensión de las «minas» lunares. Los modelos sugieren cifras de fracción de masa que van desde el 0,015% al 5% (o sea, en 100 gramos de regolito podríamos encontrar de 0,015 a 5 gramos de agua). Evidentemente, la horquilla es enorme. Con toda seguridad habrá zonas mucho más ricas en hielo, así que una prioridad de las futuras misiones será identificarlas. Por ejemplo, el cráter Cabeus, uno de los mayores depósitos de hielo de la Luna, se cree que tiene una fracción de masa cercana al 6% en hielo. Incluso en estos casos, la extracción del hielo para su uso por los astronautas de una base lunar o para generar combustible no será nada sencillo. De todas formas, hasta ahora solo se ha analizado directamente la cantidad de hielo en una zona de la superficie del polo sur lunar. Esta zona es, precisamente, el cráter Cabeus, donde la sonda LCROSS de la NASA se estrelló en 2009.

Posible distribución de la cantidad de hielo con la profundidad en las zonas de los cráteres permanentemente en sombra (NASA).
Potencia requerida para calentar una mezcla de regolito y hielo hasta 400 kelvin para extraer el agua en función de la fracción de masa en hielo. Para fracciones de masa inferiores a un 1% la extracción se torna casi imposible (Hibbits et al.).

Ahora bien, un error muy común es pensar que este hielo se encuentra solamente en los cráteres en sombra permanente. No es así. Aunque los fondos de estos cráteres son las zonas más favorables para la acumulación de estos depósitos, también puede haber hielo fuera de ellos, bajo el regolito, algo a tener en cuenta a la hora de clasificar estos depósitos. De hecho, es posible que haya otras reservas de hielo primigenio lejos de los polos. Este hielo se habría acumulado poco después de la formación de la Luna, cuando el eje de rotación era distinto al actual. La búsqueda de este hipotético hielo primigenio será el siguiente paso a la hora de identificar las reservas de hielo de nuestro satélite. Pero ¿cuánto hielo puede necesitar una futura base lunar? Pues para suministrar agua y oxígeno a una tripulación reducida se calcula que se necesitaría una tonelada al año, pero si además queremos usar este hielo para los sistemas de propulsión, es posible que sean necesarias entre diez y cien toneladas al año.

No solo agua: la Luna esconde muchos otros recursos (NASA).

Estos depósitos de hielo no deben confundirse con otras reservas de «agua» lunar, que están dentro de minerales hidratados o que se forman por la acción del viento solar en el hemisferio iluminado. Estas reservas no son, a día de hoy, viables desde el punto de vista de su extracción como recurso local. En los próximos años, una de las prioridades de todas las misiones que explorarán la Luna será cuantificar la cantidad precisa de hielo y la calidad del mismo. Con tantas misiones planeadas, no sería de extrañar que seamos testigos de una «fiebre del agua» lunar.

Referencias:

  • https://www.lpi.usra.edu/lunar/strategies/KleinhenzEtAl_NASA-TM-20205008626_ISRU%20MeasurementStudy.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1882.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/2759.pdf
  • https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/2690.pdf


97 Comentarios

    1. Eso mismo pienso yo.
      Soy super fan de las misiones tripuladas lunares y del establecimiento de una base científica lunar y de una industria lunar del agua y de materiales… pero ahora mismo está todo tan en el aire que no veo que nada justifique una carrera lunar (tripulada).
      A mi entender, con que hicieran una misión tripulada cada tres años, para ir retomando la experiencia y capacidades, tendrían de sobra. Los recursos deberían destinarse, sobre todo a la exploración robótica de las zonas candidatas a minería del agua y al desarrollo de prototipos para su minería, almacenamiento y explotación (algo que está todavía aún más lejos). Y me parece evidente que los recursos que se están empleando a mansalva para las misiones tripuladas (por parte de NASA-ESA) están quitando dinero que se necesitaría para la estudio sistemático de todas esas zonas.
      Es más importante encontrar la zona con los depósitos de hielo más fácilmente accesibles y explotables que encontrar los que tienen más cantidad, creo yo. Y no tengo la impresión de que estemos ni siquiera cerca de saber cómo sacar y aprovechar y almacenar toda esa agua.

      1. Estamos en las disyuntiva soviética de 1973-4:

        «Más misiones Luna, cada vez más complejas; o seguir apostando por el lanzador N1-L3 (hoy SLS), la nave Soyuz LOK L3 (Orión) y el módulo de alunizaje LK (Starship HLS).»

        ¿Habeís oído lo de que el Senado de Estados Unidos ha salido en desfensa de Jeff Bezos y el National Team (Blue Origin, Northrop Grumman, Lockheed Martin y Draper), para que conceda la NASA un segundo contrato para el módulo de alunizaje HLS?

        Así que, cada vez veo más lejano ese futuro, y más cerca el estancamiento de este segundo programa Constellation, fagocitado por todos:

        https://spacenews.com/senate-bill-would-direct-nasa-to-select-a-second-hls-company/

        1. Eso es algo que se podía prever. De todas formas esas propuesta está en una fase muy inicial del recorrido legislativo, impulsada por una senadora de Washington, con evidentes intereses en que le llegue la pasta del lander a su Estado. Pero puede que la propuesta no llegue al final del camino, que es largo y tortuoso. De momento no le hecho caso al asunto. (Aunque mi opinión es que, de una forma u otra, Bezos se saldrá con la suya)

        2. Jeff Bezos (BO) apoyo con todo al campaña demócrata, es un consentido de Biden y tiene influyentes amigos demócratas en el senado incluido y liderado por el nuevo administrador de la NASA y la senadora Maria Cantwell. Las otras empresas no disruptivas del ‘Old Space’ (Boeing, Northrop Grumman, Lockheed Martin, …) pues estaban acostumbradas a succionar presupuesto en grandes cantidades avanzando lentamente pues pues no se quieren quedar sin beneficio$ aunque lo que los muevan a ellos no sean los objetivos, hacen cabildeo pero no proponen mucho mas allá de inflar cifras. .Méritos le sobran a SpaceX y nadie duda que con su Starship SpaceX era merecedora de desarrollar su ‘Moonship’ pues a diferencia de BO si hace las cosas con ímpetu y brío, ¿que tiene BO que mostrar, su ‘New Shepard’?. SpaceX le adjudicaron el contrato para el HLS por 2.9 millones, me llama la atención que ahora se promueva en el senado triplicar el presupuesto a 10 millones lo que significaría que quieren incluir a las 3 compañías: SpX, BO y Dynetics pues el monto no puede superar al mínimo adjudicado, pero ¿y si hay presupuesto para tantos, eso no se traduciria en retrasos?, aunque seria el colmo que le den 2.9 millones a SpX y 7.1 millones a otro HSL o sea para los del ¡Old Space’ (y su pequeña propuesta -nave- tradicional) con sus retrasos que generan sospechosos sobrecostos; aunque aclaro en principio la competencia es buena e impide el monopolio, pero… en fin.. esperemos que pasa con todo esto del HSL.
          https://arstechnica.com/science/2021/05/a-new-book-amazon-unbound-reveals-jeff-bezos-envy-of-spacex/
          de momento esta e sla mejor propuesta de regresar con humanos a la Luna:
          http://uploads.disquscdn.com/images/4d3be32b3cabe204fc8cf7f64b1669d4d191cc8a5e2a93517e72139a9f769aee.jpg

        3. Jeff Bezos (BO) apoyo con todo al campaña demócrata, es un consentido de Biden y tiene influyentes amigos demócratas en el senado incluido y liderado por el nuevo administrador de la NASA y la senadora Maria Cantwell. Las otras empresas no disruptivas del ‘Old Space’ (Boeing, Northrop Grumman, Lockheed Martin, …) pues estaban acostumbradas a succionar presupuesto en grandes cantidades avanzando lentamente pues pues no se quieren quedar sin beneficio$ aunque lo que los muevan a ellos no sean los objetivos, hacen cabildeo pero no proponen mucho mas allá de inflar cifras. .Méritos le sobran a SpaceX y nadie duda que con su Starship SpaceX era merecedora de desarrollar su ‘Moonship’ pues a diferencia de BO si hace las cosas con ímpetu y brío, ¿que tiene BO que mostrar, su ‘New Shepard’?. SpaceX le adjudicaron el contrato para el HLS por 2.9 millones, me llama la atención que ahora se promueva en el senado triplicar el presupuesto a 10 millones lo que significaría que quieren incluir a las 3 compañías: SpX, BO y Dynetics pues el monto no puede superar al mínimo adjudicado, pero ¿y si hay presupuesto para tantos, eso no se traduciria en retrasos?, aunque seria el colmo que le den 2.9 millones a SpX y 7.1 millones a otro HSL o sea para los del ¡Old Space’ (y su pequeña propuesta -nave- tradicional) con sus retrasos que generan sospechosos sobrecostos; aunque aclaro en principio la competencia es buena e impide el monopolio, pero… en fin.. esperemos que pasa con todo esto del HSL.
          https://arstechnica.com/science/2021/05/a-new-book-amazon-unbound-reveals-jeff-bezos-envy-of-spacex/

          1. Si dan un segundo contrato no recibiría muchas críticas al ver como avanza la moonship mientras ellos no hacen nada? Como le sucede ahora a Blue Origin con la Starliner, porque yo veo que las otras 2 propuestas están esperando a que fluya dinero para ponerse a trabajar.

      2. Puede ser ese agua origen de conflictos geopolíticos o bélicos? O se plantea de forma similar a la Antártida? Puedes los países reclamar la propiedad de esos recursos?

    2. Con una concentración de agua en el mejor de los casos del 5% extraerla no va a ser nada sencillo, no. Veremos a ver, evidentemente lograr que los astronautas beban es prioritario y, gracias al reciclado, no consumirán grandes cantidades. Pero dudo que salga a cuenta usarla para propulsión (¿cuánto regolito habría que procesar para extraer toneladas de H2 y O2 líquidos? ¿Y cuánta energía y recursos se necesitarían?). Saludos.

      1. Quizás echando un mirada a la extracción industrial del permafrost terrestre, pueda encontrarse una metodología industrial viable que aplicar para la extracción de este recurso lunar.

        Por ejemplo, como método se me ocurre, la volatilización mediante profundas cargas de tramos de ese regolito subterráneo rico en agua, para dejar en suspensión los elementos y filtrarlos con colectores de humedad adaptados a la ausente atmósfera lunar.

        Nunca superando con tales explosiones, lo más limpias y menos incendiarias posibles (para preservar al máximo ese agua)*, el umbral de atracción de la gravedad lunar; lo que permite recapturar ese agua en su regreso a la superficie y su efímero posado superficial (dada la acción del sol y la radiación cósmica).

        Todo en un dispositivo portátil transportable en un saltador lunar (como puede ser un aterrizador reconvertido) o rovers para ir prospectando diferentes áreas. Áreas sobre las que el saltador o rovers en sus avances habrían tendido líneas flexibles de conducción de este recurso hacia las bases lunares desde las zonas prospectadas.

        * Pudiendo optarse por dispositivos termobáricos cerrados (con elementos inflables) que generen una diferencia de presión y una irradiación controlada sobre la muestra volatilizada.

        En una versión muy reducida, diferente y de interés industrial de las bombas nucleares que se querían lanzar en los años 1950 sobre la Luna por parte de los Estados Unidos y la Unión Soviética, para ganar al primera carrera de sondas hacia la Luna.

        1. No creo que sea difícil extraer el agua. Y además, los subproductos de regalito lunar también pueden ser útiles (al parecer es un excelente “cemento” para construir. Al final, los humanos somos expertos en procesos químicos industriales.
          Lo difícil es extraer el agua in situ, porque el ambiente es extremadamente agresivo para materiales y personas y llevar allí el material resulta complicado y enormemente caro.
          En cuanto se resuelvan al menos parcialmente las dos ultimas pegas, creo que se podrá hacer sin mayores problemas.

  1. Excelente Artículo!! 👏 Sería la primer explotación de un mineral en otro mundo. Espero que el recurso sea utilizado equitativamente entre las naciones que pongan un pie en esos cráteres. Que lindo sería tomarse un café lunar 🍵 😊

    1. Yo optaria mejor por un Chivas «on the rocks» lunar. Esa medida seria el mejor trago de mi vida. Y como siempre, Gracias Daniel! excelente articulo.

  2. Gracias por el interesante artículo Daniel. A nosotros nos tocará vivir (espero) esa «fiebre del hielo lunar». Pero lo que no creo que veamos es lo que me da en la nariz que buscan. Para eso cambiamos las letras. Hielo por Helio. Saludos.

    1. Eso sí que no sé cómo lo harían.
      Recolectar Helio3 en La Luna es tan difícil como recolectar Helio3 en La Tierra: partiendo de que en La Tierra no hay y por tanto no sabemos cómo se podría hacer.

  3. Gran artículo.
    Consulta: «Pues para suministrar agua y oxígeno a una tripulación reducida se calcula que se necesitaría una tonelada al año» -> Me parece muy poco. Una tonelada de agua (que es igual a una tonelada de hielo, aunque obviamente con un volumen inferior) son «solo» mil litros (poco mas de dos litros y medio diarios por persona?)

    1. Pues a mí me parece mucha, significa que el sistema de reciclaje deja mucho que desear 🙂

      Es decir, yo entiendo que esa cantidad de agua es la necesaria para reponer las pérdidas del sistema de reciclaje de agua y de oxígeno 😉

    2. Veamos, 1 tonelada de agua viene siendo 7m2 (7000 litros)

      Al principio, conviene llevar mas carga de equipos de reciclaje y su consumo energetico, o calentar y extraer?

      Supongo que lo prioritario es obtener oxigeno, reutilizar el h2o esta bastante probado en la ISS.

      Vamos a Marte, y todo lo necesario se puede hacer en LEO, sin tener que pasar por la luna. La diferencia de producir combustible a 17% de gravedad sera compensado con cantidades de Starships y tanques de Metano+Lox orbitando la tierra.

      1. Es una cuestión económica, lo que sea más barato.
        Si es más barato el repostaje de la nave marciana aparcada en órbita alta terrestre, se hará allí.
        Si es más barato el repostaje iniciando el viaje desde la órbita lunar, se hará desde allí.

        Yo no me veo capaz de posicionarme en un sentido u otro, la economía decidirá con el tiempo. Mi único argumento es que mola más 😅 ensamblar la nave marciana en órbita lunar (y que así lo mismo puedas reaprovechar los módulos de la estación orbital lunar. (a su vez porque no le veo sentido a una estación espacial terrestre en GEO o más arriba))

        1. Tu mismo lo dices.

          Es una cuestion monetaria/tiempo/factibilidad, los tanques de la SS pueden estar en LEO, en orbita lunar, en orbita en marte. Con el tiempo estaran en todos lados.

          Pero descender en la luna, para ascender no tiene mucho sentido.

          Extraer agua para fabricar combustible en la Luna para despues ir a Marte. No se, con el nivel de gente de por aqui como se plantean esto.

          La Luna como fin en si mismo, o premio secundario para alguno haciendo sus primeros pasos, esta bien.

          La ingenieria USA ya probo que puede, si algunos cientificos quieren ir a realizar «estudios», algun politico intente reclamar terreno, vaya y pase.

          No estamos en 1970. Somos el 2020 y estamos mirando 2030.

          La tecnologia para ir a Marte, y poner un asentamiento permanente. Ya existe. Se puede simplificar, aligerar, hacer mas durable, mejorar la confiabilidad, etc.

          Lo unico que falta, es como levantar TODO eso a LEO y acelerarlo en direccion a Marte.

          Para lo no avispados, eso es lo que intenta Musk, con tanques de materiales compuestos, aluminio aero-espacial, o acero. Se llame BFK o Super(lo que sea) . La iteracion continua hasta que Musk lo considere suficiente.

          Mientras algunos tienen sueños humedos con un FalconHeavy y una capsula Dragon para orbitar la Luna. Musk quiere ir a Marte como primer paso.

          Ademas de conseguir algun dinerillo, en comparación de lo que necesita para su objetivo. El Sr Musk ahora tiene un socio con conocimiento y experiencia justo en las areas que SpaceX aun no tiene.

          Cuando las Carabelas esten listas, los reyes financiaran el viaje.

          Aceptemos la idea que en menos de 2 años, unos pocos protos de Musk (con el nombre y materiales que sea) , amartizaran/estrellaran y otros quedaran en orbita marciana

          En 4 años ya se enviaran SS mas complejas con equipamientos para ir realizando algunas tareas autonomas.

          Que cuanta agua hay en la Luna?
          Vaya, pues tambien descubriremos algun roedor que vive en la altura cerca de Everest, alguna nueva araña en el altiplano Boliviano. Quizas algun nuevo microorganismo en las profundidades abisales o Litio debajo de Londres. Quizas.

          No veo por donde relacionar esto directamente con Marte Muskiano.

        2. Una estación espacial por encima de los cinturones de Van Allen tiene la utilidad de podernos enseñar a proteger naves contra la radiación. Sin un sistema desarrollado de protección, los viajes largos por el sistema solar serán imposibles o suicidas.

  4. Daniel: «para suministrar agua y oxígeno a una tripulación reducida se calcula que se necesitaría una tonelada al año, pero si además queremos usar este hielo para los sistemas de propulsión, es posible que sean necesarias entre diez y cien toneladas al año».
    Yo tenía apuntado que para suministrar agua para beber a una persona en la luna se necesitaban 4 toneladas al año. Este dato seguramente lo tendré que revisar, no sé, igual no conté el reciclado de la orina, el sudor, etc.
    También me apunté que el típico panel solar de 1mx1.7m daría unos 300 W en la Luna. Según esa gráfica, para extraer agua de una mezcla con un 5% de hielo (en esos filones de 100 millones de toneladas de la mezcla) se requeriría una potencia de 90000 W. Es decir, que como mínimo uno tendría que llevar 300 paneles solares y empezar a excavar mezcla 24h/día 200 días/año y si se consigue procesar X toneladas al día de mezcla, se obtienen 50*X litros de agua. Todo esto en el caso más favorable. Entonces para obtener 100 T de agua pura, que luego pueda convertirse en LOX y H2 densificado, se necesitaría procesar 2000 T de mezcla.
    Es decir, que como muchísimo habrá disponibles en la Luna unas medio millón de cargas para propelentes cohéticos.

    1. jaja, yo tengo apuntado 2 kg de agua y 2 kg de oxígeno, por persona y día con cero reciclado. (pongamos 4 kg de agua por 365 días son 1.460 kg / año). Lo mismo pensaste en una tripulación de 4 personas para esas 4 Tm, Antonio.

      Los nuevos paneles ROSA de 19*6 metros que van a subir a la ISS, producen 20 kW de potencia pico, cada uno, con la misma ratio w/m2 que tú has calculado. Con cinco de esos módulos tendrías para 100 kW de potencia instalada, que si los elevas a 10 metros te darían energía casi todo el año en el polo. Esos paneles caben enrollados en el maletero de la Dragon, por ejemplo. Otra cosa es el despliegue de esos paneles en gravedad lunar.
      https://foro.sondasespaciales.com/index.php?topic=12738.0

      lo que la NASA está ideando para el polo en cuanto a paneles solares.
      pbs.twimg.com/media/ExLUO9qUUAoTKJZ?format=jpg

    2. Con la gráfica de Dani no me queda claro. La info se debería ofrecer en kW/h no en kW y ahora no me da para mirarme los PDF. De esta manera podríamos saber cuántos litros de sacan por cada 10kw instalados en digamos un mes. Y por ejemplo calcular la instalación necesaria para sacar 1000litros al año.
      A muy malas, supongo que el proceso más simple es vaporizar el agua y procesarla en un alambique de toda la vida. Proceso que igual se podría hacer directamente con «jarros de cristal» expuestos al eterno sol surlunar (energía termosolar) sin tener que pasar por la costosa fotovoltaica, que para «cocinar» no tiene mucho sentido.

      1. Jimmy,
        La gráfica te dice que con 90 kW disponibles puedes, idealmente, procesar las mezclas de megatoneladas de regolito + hielo hasta obtener agua pura.
        Una forma de poner un mínimo de tiempo en que uno tardaría en procesar este hielo es mediante la reacción 2H2O –> 2H2+O2 (sabiendo que se requiere 286 KJ/mol de energía para que la vaporización se lleve a cabo). Para crear 900 toneladas de O2 (unos 28125000 moles de O2 = 900000/0.032, con 32g la masa molecular del O2), la energía necesaria sería de: 900000/0.032*120 = 3375000000 KJ.
        Luego, como 1 KW = 1 KJ/s, si dispones esos 90 kW, entonces tardarías un mínimo de 3 años: los 2.2 años (= 3375000000 KJ / 90 kW /200/24/3600) y el resto.

        Los cálculos en este comentario y en el anterior sólo son orientativos. Para procesar la mezcla de regolito+hielo hasta obtener O2 y H2, también habría que gastar más energía en obtener ese H2. Que luego entraría en el ciclo del reciclado del agua a base de la respiración de las personas que hubiesen en la base (el CO2, que es un gas imprescindible para la vida y nada contaminante, lo expulsamos nosotros en la respiración y luego con la reacción de Sabatier se transforma en la maravillosa agua con la que toda la base lunar brindará a nuestra salud allá arriba en nuestro vecino astro selenita).
        Cuando los tripulantes de la base lunar vuelvan a la Tierra, nos preguntarán: «¿pero por qué teméis al dióxido de carbono?, ¿cómo podéis ser tan idiotas?. Yo meé, bebí, comí y volví de la Luna gracias al propio dióxido de carbono que yo respiraba. Me cago en todos vosotros, ¡cretinos atontolinados!».

        1. Ya volveremos a hablar de esto más adelante, pero los que hacen las leyes no tienen ni idea de lo que escriben. La Ley en el «BOE-A-2021-5106», pone:
          p.25 «el Acuerdo de París alcanzado en 2015 y cuyo objetivo es contener el aumento de la temperatura media global por debajo de los 2°C respecto de los niveles existentes antes de la revolución industrial, y realizar esfuerzos para limitarlo a 1,5°C (El último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático confirmó que el crecimiento de la temperatura media del planeta observado supera 1°C con respecto a la media de la época preindustrial).»
          Y para contener el aumento de la temperatura global, ¿qué hace España?:
          p.38 «pasa de los 340,2 MtCO2eq emitidos en 2017, a los 221,8 MtCO2eq en el año 2030».

          La gente, por lo general, ha asumido que el CO2 controla la temperatura global y que reduciendo el CO2 puedes «contener el aumento de la temperatura media global». Atontolinados del mundo, ¡uníos en esta lucha final!. Este es el mundo de mierda en el que vivimos: muera la ciencia, viva el absurdo. Por lo menos hace un siglo estafaban a los parias de la Tierra a base de prometerles una vida mejor, aunque luego acababase siendo el típico infierno totalitario comunista; pero ahora, ¿cómo os dejáis estafar por estos indocumentados que están tan «verdes»?. Me caguentodos, ¡joder!.

  5. Interesante artículo. Hay tanto, tanto por explorar-explotar en la Luna, y eso que parece tan próxima.
    Con tanta «agua» ¿se puede plantear la Luna como la «estación de servicio» para Marte?

    1. Sí. Esa es la idea. Ensamblar la nave marciana en órbita lunar o en un lagrangiano lunar y abastecerla y reabastecerla allí por cada ciclo. (La nave haría el trayecto Luna-Marte-Luna en cada viaje)

  6. Me veo a la embotelladora de turno, montando su planta en la luna, y vendiendonos ese agua en la tierra, con el envase mas extrambotico posible, a precio de oro. Me imagino los anuncios » El mejor agua que puedas beber, porque no es de este mundo.

  7. «Estamos hablando de depósitos que tienen una edad de hasta dos mil millones de años»

    Me genera una sensación rara pensar que modificaremos algo que permaneció prácticamente igual tanto tiempo.

    Otro gran artículo. ¡Gracias!

    Un saludo.

  8. ¿Cuál es la temperatura en el centro de la luna?
    La amplitud térmica de un cuerpo en el espacio (la diferencia de temperaturas entre el día y la noche) esta dada por el balance entre la radiación solar incidente y la radiación infrarroja emitida, fenómeno que se da en las superficies. A medida que uno se va alejando de la superficie la amplitud térmica se va reduciendo, porque en un medio sólido y opaco el calor se transmite por conducción, que es un proceso más lento. A suficiente distancia de la superficie, donde la amplitud térmica se hace suficientemente pequeña, la temperatura es la temperatura media.
    Si la Tierra y la Luna son cuerpos cercanos (a escala del sistema solar) reciben casi la misma radiación del sol, esperaría que la temperatura media sea la misma y que el agua se encuentre en estado líquido. Esperaría que a cientos de metros de profundidad existan acuíferos de donde se pueda extraer agua como en la Tierra.

    1. La Tierra y la Luna tienen un origen común. En el principio ambos cuerpos fueron bolas de lava fundida. Pero la Tierra es más grande y masiva, y esto por sí solo determina que la Tierra pierde su calor primigenio más lentamente.

      La Tierra también posee mayores reservas de elementos radioactivos, cuya natural desintegración espontánea genera calor. Y la Tierra no es una roca pelada, tiene una atmósfera con efecto invernadero moderado. Todos estos factores, grandes y pequeños, suman a lo largo de miles de millones de años.

      Además, el diámetro del núcleo fundido (outer core) terrestre ocupa más de la mitad del diámetro de la Tierra, mientras que el diámetro del núcleo fundido lunar ocupa menos de la cuarta parte del diámetro de la Luna. Compara la 5ta imagen de la columna derecha de aquí…

      en.wikipedia.org/wiki/Structure_of_Earth

      …con la 4ta imagen de la columna derecha de aquí…

      en.wikipedia.org/wiki/Internal_structure_of_the_Moon

      La temperatura «casi» en el centro de la Luna, o mejor dicho, en el límite del núcleo fundido (outer core) y el manto (lower mantle) es de entre unos 1130 a 1470 ºC según este cálculo de 2019…

      https://today.uri.edu/news/uri-researcher-calculates-temperature-inside-moon-to-help-reveal-its-inner-structure/

      En la Tierra ese mismo límite tiene una temperatura de unos 2700 ºC (3000 K)…

      en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_gradient

      La Tierra y la Luna tienen un origen común, pero en tamaño y masa son muy diferentes, y han evolucionado de modo muy diferente.

      No esperes acuíferos subterráneos en la Luna porque seguramente se evaporaron cuando ésta era una bola de lava fundida… y se perdieron en el espacio debido a que la baja gravedad lunar no pudo retener los volátiles como sí pudo la Tierra.

      El actual agua lunar tiene otro origen… 2do párrafo de la entrada…

      Estamos hablando de depósitos que tienen una edad de hasta dos mil millones de años, el tiempo requerido para que el agua procedente de los impactos de asteroides y cometas, además del que se forma por acción del viento solar, se acumule lentamente en las trampas de frío de los polos.

    2. Estupenda entrada sobre el recurso más necesario en ese pequeño mundo tan desconocido como cercano. Muchas gracias, Daniel.

      Marcelo, sin ser experto en el tema, yo también pienso que puede haber agua líquida subterránea en la Luna. A partir de cientos de metros la presión y temperatura serían suficientes para mantenerla en estado líquido. Más arriba quizá el hielo tapone las fisuras y así evite que el agua se escape al vacío.

      Además de la radiación solar, en la Luna, como en la Tierra, otra fuente del calor interno es la desintegración nuclear de los isótopos menos estables.
      Según la wikipedia, «La temperatura en el núcleo es probablemente alrededor de 1600-1700 K (1330-1430 ° C)».
      https://en.m.wikipedia.org/wiki/Internal_structure_of_the_Moon
      Ese calor interno supongo que podría ayudar a separar el agua contenida en los minerales, que ascendería por los intersticios de la roca.

      La Luna también tiene terremotos, que producirán grietas en el suelo por las que podrían escapar volátiles. Supongo que los futuros mineros lunares podrían encontrar en esas grietas vetas de hielo taponando manantiales.

      1. La Luna se formó «más o menos» así…
        https://youtu.be/c0FCE4H0Dro?t=92

        Por «más o menos» quiero decir que el impacto pudo haber sido más frontal (menos tangencial) que el mostrado en ese vídeo.

        De lo que poca tirando a ninguna duda hay es que la Luna se formó por agregación de los cascotes que quedaron orbitando la Tierra como un anillo… y NO estamos hablando de los anillos de Saturno allá bien lejos del Sol en el quinto pino donde Santa Claus perdió el trineo.

        ¿En serio puedes imaginar el vapor de agua del anillo proto-Lunar NO siendo barrido por la radiación y el viento solares?

        1. Vale, agua como H2O, quizá quedara muy poca tras la formación de la Luna. Pero pudo quedar mucho hidrógeno combinado en sus minerales, y parte de él ha podido ir surgiendo y combinándose con oxígeno debido al calor interno y reacciones entre distintos minerales.

          La Luna es muy grande y tiene que tener de tó, aunque sea en pequeñas proporciones. En la Tierra también hay minerales raros que se concentran en filones.

  9. Es curioso que se esté tardando tanto en explorar los polos de la luna. A estas alturas de partido, y teniendo en cuenta los años que han pasado desde los primeros paseos de los astronautas, nuestro satélite ya debería contar con bases permanentes para su estudio y explotación. Un escenario como imaginaban series como Space 1999.

    Sin embargo, la realidad se ve superada por la ficción, algo que en otros ámbitos no pasa pero en temas espaciales, para nuestro disgusto, sí sucede con frecuencia…

    1. Hay tres claros motivos que lo explican:
      1. El transbordador, que nos dejó anclados en la órbita baja y encima no cumplió las expectativas de reducción de costes que hubieran permitido hacer otras cosas. Sin Saturno V y landers, pocos incentivos había para seguir pensando en estas cosas. Cuando algo está lejano en el tiempo los avances van a paso de tortuga.
      2. La derrota espacial de la URSS, con la desaparición de la presencia rusa en la Luna. Además, la colaboración en la ISS hizo que pocos recursos o ninguno quedaran para que los rusos pudieran seguir empujando por la Luna. Así que no ha habido incentivo de competición hasta que han aparecido los chinos.
      3. La Luna es un poco aburrida. El Sistema Solar es enorme y tiene tantas cosas por estudiar y tan fascinantes que los recursos espaciales no dan abasto. En estas últimas décadas hemos explorado poco la Luna pero hemos aprendido muchísimo sobre el resto del Sistema Solar. Y creo que ha sido la decisión correcta.

      1. Estoy de acuerdo contigo en el punto 3, aunque para la opinión pública seguro que llegar de nuevo a la Luna es mucho más importante e interesante que lanzar sondas al nuevos lugares del Sistema Solar, yo dejaría a un lado esta nueva carrera lunar, e intentaría lanzar cuantas más sondas, mejor. Y cuando más lejos mejor también.

        Y luego si tal, aprovechar el programa StarShip para volver a la Luna.

      2. ¿La Luna aburrida?
        Para el que necesite emociones fuertes tiene de todo: Falta de aire, temperaturas extremadamente altas por el día y extremadamente bajas en noches de dos semanas, exposición directa a todo tipo de radiaciones cósmicas y solares. O sea un sin fin de peligros.

        Y si es por información para investigadores insaciables, no digamos. El enorme suelo lunar recoge contínuamente materiales del espacio sin que los queme una atmósfera. Ni punto de comparación con los asteroides o los planetas más cercanos.

        1. No sé, fisivi, supongo que es cuestión de gustos. Yo pensaba que era constatar un hecho sin más. No creo que se puedan comparar las misiones a Marte, los asteroides o el cometa con respecto a misiones lunares.
          Y eso sin contar con las lunas heladas de Júpiter o Saturno. Vamos, yo no habría cambiado Rosetta, los MER, Osiris rex o Casinni por nada lunar. Ahora bien, ahora que ya hemos dado una ronda medio general, tampoco es bueno «olvidarnos» de la Luna. Pero vamos, que ya hay programadas misiones a porrillo, de hecho un poco en exceso, en mi opinión.

  10. Estoy leyendo Artemisa de Andy Weir (el autor de El Marciano), sobre una colonia lunar. El tema del agua (reciclaje, producción, etc) y la extracción de minerales es clave, claro y todo lo que rodea a como sería una colonia desarrollada. Pero es una novela con bastante acción, no científica. No es «hard» pero si alguien no la conoce la recomiendo

    1. Es entretenida y tiene algún apunte de ingeniería interesante, aunque no llega a la altura de El Marciano. El principal problema del libro es que el personaje femenino está horrorosamente construido.

  11. Polo Norte.
    O sea, que si encontramos un depósito explotable allí de un millón de toneladas y nuestra reducida base investigadora lunar permanente consume 100 Tm anuales (incluyendo propulsión), incluso si sólo el 1% del depósito fuera fácilmente explotable (10.000 toneladas) todavía tendríamos hielo suficiente para 100 años de abastecimiento de la base lunar.
    Me parece tiempo más que suficiente para poder encontrar la solución de explotar directamente el regolito lunar y olvidarse de los hielos.
    Personalmente no le encuentro ningún sentido a esto de la «carrera lunar». La Luna es muy grande y potencialmente tiene suficientes recursos como para que haya que estar peleándose por el terreno. Y menos en este estado tan temprano de nuestras capacidades.

    1. Bueno, quizás tengas razón. Yo debería profundizar un poco más en todo esto para alimentar a mi intuición con alguna conclusión. Ahora mismo todo lo que he dicho al respecto, la verdad es que son palos de ciego. Debo evaluar la situación para un grupo de 7 personas, o 100 o 1000. Ver cuantos vuelos se harían al año 2, 10, 100 o los que sean. Evaluar necesidades, etc. Una posibilidad es la que has dicho : una reducida base investigadora lunar. Pero tendría que pensar un poco más en todo esto para darte la razón.

  12. Mil millones de toneladas de hielo en estado puro tendrían un poco más de un kilómetro cúbico de volumen. Desde luego que para las primeras bases en la Luna habría de sobra, aunque se usara para fabricar combustible y oxidante, y no sólo oxígeno para respirar y agua para uso de los ocupantes. Pero si en el futuro se llega a colonizar la Luna y otros astros del Sistema Solar interior de forma masiva encuentro que es bastante poco, además de que realmente da reparos alterar o eliminar algo que ha tardado dos mil millones de años en formarse.
    Hace tiempo que doy vueltas a una idea un poco loca pero creo que no del todo descabellada. En la corteza terrestre los 3 elementos más abundantes son oxígeno, silicio y aluminio por este orden, de manera que los silicatos de aluminio son compuestos muy abundantes. No es rentable extraer de ellos el aluminio pues el proceso químico es bastante difícil (se extrae de la bauxita, óxido de aluminio, mucho más escasa), aunque supongo que no debe ser imposible. Pienso que debe ser posible aunque de momento muy difícil construir algún motor que funcione con aluminio (en polvo como en los cohetes de combustible sólido o incluso fundido) y oxígeno. La energía solar abunda en todo el Sistema Solar interior, de manera que sería posible fabricar propergoles prácticamente en todos sus astros hasta el cinturón de asteroides. Esto daría muchas posibilidades para viajar de uno a otro. Más allá sí que hay hielo prácticamente sin límites aunque ya mucha menos energía solar y ya sería otra historia.

  13. ¡Hola tras mucho tiempo!
    Pido perdon a Daniel el dueño del Cortijo por hacer un brutal fuera de topico:

    Los comentarios aqui se han disparado y sin embargo algunos que lo haciamos de vez en cuando ya no.

    ¿y esto porque es asi. Bueno yo creo que alguien tenia que decirlo ya: los aficionadillos de uno u otro bando han convertido la seccion de comentarios de esta magnifica bitacora en …
    ¡ Una guerra de consolas !

    si, y digo esto como ejemplo mas representativo del fenomeno que se viene dando, ya sabeis como una division en facciones que presumen que «LOS SUYOS» son mejores que los que no son los suyos. Cuando en realidad ni aportan un centimo a la causa todo sea dicho … porque por lo menos en las consolas se gastan sus dineros y aportan a la empresa.

    Aqui pongo una frase sacada de
    https://www.somosxbox.com/es-necesaria-la-guerra-de-consolas/30010
    que sintetiza un poco lo que quiero decir, porque da igual si es el mundillo de consolas, de equipos de balompie o de lo que sea, esta es la actitud que lleva a la ruina el blog:
    «»De hecho, en los últimos años, esta rivalidad ha permitido desarrollar facciones demasiado soberbias, se han popularizado los haters, fanboys y eso no está acarreando efectos positivos para la experiencia de juego.»»

    Asi que enhorabuena al venezolano ese chiflado que se humilla al oso borracho, al que dice en su nick ser facha, al otro que directamente pone el nombre de la empresa a la que se humilla despues de un mes del verano y ademas racista, al otro que dice que es fisico y de raza superior y siempre saca la politica…bueno este al menos no incide tanto en la «guerra de consolas» igual que Stewi, por el estilo pero siempre enredando.
    Asiq que insisto ¡¡ Enhorabuena entre todos lo habeis conseguidoooo!

    ¿cual sera vuestro proximo reto, convertir el blog en escenario de la rivalidad India- Pakistan? o perdon Pakistan-India por si alguien se siente ofendido por poner a su adorado ente al que humillar en segundo lugar.

    Bueno, mil gracias a Daniel por seguir con la calidad a pesar de tanto pesao que viene a darselas de algo que no puede ser

  14. 1.000 millones de toneladas de hielo… Eso da para mogollón de cubitos para cubatas y para enfriar cervezas en neveras portátiles.

    Lástima que ese hielo esté así, mezclado con regolito y demás. Adiós a la idea de organizar unos campeonatos del mundo (o del sistema solar) de patinaje artístico en un «estanque» helado en un cráter lunar. También habrá que avisar a Kim Stanley Robinson para que suprima de su soporífera novela «Luna roja» la parte en la que algunos de los protagonistas visitaban un cráter lunar «habitado» con una enorme superficie de hielo en su fondo.

    En fin, qué se le va a hacer… Nadie dijo que colonizar otros mundos iba a ser algo sencillo. Pero bueno, la tecnología avanza y seguro que «Font Vella» o «Solán de Cabras» abren delegación en el Polo Sur lunar y luego nos venden agua lunar en el Carrefour a 100 euros la botella de 250 ml. 😉

    También puede ser que la Asociación Nacional de Balnearios, en colaboración con el IMSERSO, se decida a invertir en un establecimiento lunar para jubilados con artritis una vez que entre en servicio -por fin- el avión espacial de una etapa, tal y como parece anunciar un recientísimo avance tecnológico:

    Un nuevo motor hipersónico para hacer Madrid-Nueva York en media hora
    Por primera vez, un equipo de ingenieros han descubierto un método para estabilizar detonaciones dentro de un jet para propulsión hipersónica a Mach 17

    https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2021-05-13/avion-motor-mach17-explosiones-controladas_3077435/

    Os dejo, que tengo que ponerme con los papeles del curro…

    1. Si de verdad llega a 21.000 km/h, hasta conseguir la velocidad de la ISS, de 27.576 km/h quizá bastase con dar un pequeño salto suborbital y liberar un pequeño cohete con la carga ¿no?
      Y luego aterrizar horizontalmente como cualquier avión. La reutilización ideal.

    2. Mayo 2021… la noticia…
      ucf.edu/news/flying-at-speeds-up-to-mach-16-could-become-reality-with-ucfs-developing-propulsion-system/

      Mayo 2020… la mentada «primera vez» de la noticia…
      ucf.edu/news/ucf-researchers-develop-groundbreaking-new-rocket-propulsion-system/

      Y… El Imperio Contraataca 😀

      SODRamjet… Standing Oblique Detonation Ramjet engine…

      Diciembre 2020…
      https://interestingengineering.com/china-tests-hypersonic-jet-engine-that-can-go-16-times-the-speed-of-sound

      danielmarin.naukas.com/2020/12/05/ravn-x-y-talon-a-dos-nuevos-sistemas-de-lanzamiento-aereo/#comment-514233

      danielmarin.naukas.com/2020/12/20/el-retorno-de-la-megaconstelacion-oneweb-36-satelites-lanzados-desde-voctochni-mediante-un-soyuz-2-1b/#comment-515836

  15. En la imagen conceptual de la base lunar del programa Artemisa los objetos distantes parecen menos nítidos, cosa que en la Luna no sucede por falta de atmósfera. ¿ es una licencia del artista o supone regolito en suspensión?.

  16. en mi pobre opinion , no se puede volver de nuevo a la luna a clavar banderitas o marcar hitos como la primera mujer , la cara oculta , etc . Se debe considerar la luna como la perfecta cancha de entrenamiento para que el hombre si algun dia quiere ir a Marte u a cualquier asteroide del sistema solar desarrolle sistemas de soporte vital y mineria espacial . Para todo lo demas , estan las misiones automaticas y sondas . Lo que queda claro , es que para ir a Marte , primero hay que pasar irremediablemente por la Luna . P.D : y la CNSA lo sabe perfectamente .

  17. Al menos la energía no debería ser un problema con la ayuda del Sol, aunque eso sea a más largo plazo cuando la Luna tuviera autosuficiencia.

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