El oxígeno en la superficie de la luna es suficiente para respirar 8 mil millones de personas en todo el mundo durante 100.000 años.

by Roger

A medida que avanza la exploración espacial, recientemente se ha invertido una gran cantidad de tiempo y dinero en tecnologías que pueden utilizar de manera eficiente los recursos espaciales. Y a la vanguardia de estas tecnologías está el enfoque en encontrar la mejor manera de producir oxígeno en la luna.

En octubre de 2021, la Agencia Espacial Australiana y la NASA firmaron un acuerdo para enviar un rover de fabricación australiana a la luna como parte del programa Artemis. El propósito de este vehículo lunar es recolectar rocas lunares y, con la ayuda de estas rocas especiales, eventualmente producir oxígeno respirable en la luna.

Aunque la luna tiene una atmósfera, es muy delgada, compuesta principalmente de hidrógeno, neón y argón.Para mamíferos como los humanos que dependen del oxígeno para sustentar la vida, la atmósfera lunar no es una mezcla de gases “cualificada”.

De hecho, la luna tiene oxígeno en abundancia, pero no está en forma de gas, sino que está sellado en el regolito lunar (regolito, también conocido como “regolito”), es decir, la capa de roca y polvo fino que recubre el superficie de la luna entre. Si podemos extraer este oxígeno del suelo lunar, ¿la cantidad obtenida es suficiente para sustentar la vida humana y el trabajo en la Luna?

Oxígeno escondido en minerales

En la Tierra, el oxígeno también existe en muchos minerales subterráneos, y las rocas de la Luna son similares a las de la Tierra, pero contienen un poco más de material meteórico.

Los óxidos de elementos como el silicio, el aluminio, el hierro y el magnesio son los principales minerales del suelo lunar, todos los cuales contienen oxígeno, pero no en una forma que nuestros pulmones puedan inhalar.

En la Luna, estos minerales existen en muchas formas diferentes, incluidas las rocas duras, el polvo, la grava y las piedras que recubren la superficie lunar. Estas rocas y polvo son creados por meteoritos que golpean la superficie lunar durante miles de años.

Aunque esta superficie de roca y polvo de la luna se llama “suelo lunar”, sigue siendo fundamentalmente diferente del suelo de la tierra. Como todos sabemos, el suelo es algo muy mágico que solo apareció en la Tierra. Es una corteza erosionada desarrollada a partir de rocas duras por un gran número de organismos en el material original del suelo durante millones de años. Co-creado arriba.

El lecho rocoso mineral de hoy no existe en la roca prístina original. El suelo de la Tierra está repleto de notables propiedades físicas, químicas y biológicas; por el contrario, el material de la superficie lunar es esencialmente regolito prístino e intacto.

Un reactivo, dos productos

El suelo lunar se compone de aproximadamente un 45 % de oxígeno, pero estos elementos de oxígeno están estrechamente unidos a los minerales mencionados anteriormente, y para romper los fuertes lazos entre ellos, necesitamos invertir energía.

Si recuerda la reacción de electrólisis que aprendió en la escuela secundaria, puede ser más fácil comprender cómo los científicos extraen oxígeno del suelo lunar. En la Tierra, la electrólisis se usa comúnmente en la fabricación, como la electrólisis para producir aluminio metálico: la alúmina se usa como soluto y se pasa una fuerte corriente continua a través de los electrodos para separar el aluminio del oxígeno.

En este caso, el oxígeno se produce como subproducto, y en la luna, el oxígeno será el producto principal, y el aluminio extraído u otros elementos metálicos serán un subproducto potencialmente útil.

El Laboratorio de Materiales y Componentes Eléctricos (Materials and Electrical Components Laboratory) del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) de la Agencia Espacial Europea (ESA) en los Países Bajos ha establecido una producción de oxígeno del suelo de un mes El prototipo de la planta utiliza el suelo lunar simulante de experimentar para preparar oxígeno.

El Centro Europeo para la Investigación y Tecnología Espacial utilizó un método conocido como electrólisis de sal fundida para la extracción de oxígeno.Colocaron suelo lunar simulado en una cesta de metal y calentaron sal de cloruro de calcio fundido como electrolito a 950 °C. A esta temperatura, el suelo lunar simulado permanece sólido, pero una corriente eléctrica que lo atraviesa hace que el oxígeno se descomponga del suelo lunar simulado y migre a través de las sales electrolíticas hacia el ánodo.

El proceso de electrólisis es muy simple, pero hay un problema: consume mucha energía. Para que esta respuesta sea sostenible, debe estar respaldada por energía solar u otras fuentes de energía disponibles en la luna.

La extracción de oxígeno del suelo lunar también requiere un amplio equipo industrial. Primero, el óxido de metal sólido debe convertirse en estado líquido calentándolo o mezclándolo con un solvente o electrolito. En la Tierra, tenemos la tecnología y el equipo para hacer el trabajo, pero trasladar este equipo a la Luna y generar suficiente electricidad o energía para hacerlo funcionar será un gran desafío.

A principios de este año, la startup Space Applications Services, con sede en Bélgica, anunció que estaba construyendo tres reactores experimentales para mejorar el proceso de producción de oxígeno por electrólisis en la luna. Esperan tener su tecnología disponible para la misión de utilización de recursos in situ (ISRU) de la ESA a la luna para 2025.

¿Cuánto oxígeno puede proporcionar la luna?

Entonces, si realmente podemos extraer oxígeno en la luna, ¿cuánto oxígeno puede proporcionarnos la luna? Resulta: mucho.

Al ignorar el oxígeno presente en el material de roca dura más profundo en la luna y solo considerar el regolito lunar al que tenemos más acceso en la superficie lunar, los científicos han calculado algunas estimaciones.

Cada metro cúbico de suelo lunar contiene una media de 1,4 toneladas de minerales, que contienen unos 630 kilogramos de oxígeno. La NASA dice que los humanos necesitan respirar alrededor de 800 gramos de oxígeno todos los días para sobrevivir. Bueno, 630 kg de oxígeno pueden mantener viva a una persona durante unos dos años.

Ahora, supongamos que el suelo lunar tiene una profundidad promedio de unos 10 metros y que podemos extraer todo el oxígeno que hay en él. Esto significa que los 10 metros superiores de la luna pueden proporcionar suficiente oxígeno para sustentar a los 8.000 millones de personas en la Tierra durante unos 100.000 años.

Por supuesto, también depende de la eficiencia con la que extraigamos y utilicemos el oxígeno, pero en cualquier caso, ¡los números son bastante asombrosos!

Habiendo dicho eso, incluso con niveles considerables de oxígeno en la luna, sobrevivimos y nos reproducimos muy bien en la Tierra, y debemos hacer todo lo posible para proteger este planeta azul, especialmente su suelo, antes de no hacer nada en estas circunstancias, ha apoyado la prosperidad de toda la vida terrestre.

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