Academia de Ciencias de China resuelve el enigma del suelo lunar pegajoso

Por Li Menghan

El investigador Qi Shengwen estudia muestras de suelo lunar recolectadas por la sonda robótica Chang'e 6 en el Instituto de Geología y Geofísica de la Academia de Ciencias de China. (Foto: Qiao Sijia/ China Daily)

Cuando la sonda robótica china Chang'e 6 regresó el año pasado con muestras lunares del lado lejano de la luna (la cara oculta que nunca vemos desde la Tierra), los científicos notaron algo peculiar: el suelo (regolito) era pegajoso. Sin embargo, el suelo del lado cercano era suelto y arenoso.

¿Por qué el regolito del lado lejano era pegajoso y compacto? Ese enigma ya ha sido resuelto por la Academia de Ciencias de China.

En un estudio publicado este lunes en la revista Nature Astronomy, un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China atribuyó la adhesividad del regolito lunar del lado lejano a la geometría de las partículas, que son extremadamente pequeñas, muy afiladas y inusualmente irregulares.

El desgaste espacial, o la exposición a condiciones extremas durante millones de años, no solo puede pulverizar las partículas del suelo, sino también derretirlas y fusionarlas en masas de forma irregular. Dado que el lado lejano de la Luna está más erosionado, el regolito es más cohesivo, un hallazgo que podría influir en cómo se construirán las futuras bases lunares.

La investigación se inició después de que Hu Hao, diseñador principal de la misión Chang'e 6, notara en junio del 2024 que el regolito lunar recolectado de la Cuenca del Polo Sur-Aitken en el lado lejano parecía "ligeramente más compacto y grumoso" que las muestras traídas a la Tierra desde el lado visible de la Luna.

Un equipo dirigido por Qi Shengwen, profesor del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia de Ciencias de China, sometió las muestras del lado lejano de la Luna a una serie de pruebas como el "ángulo de reposo", que consiste en dejar que el suelo pase a través de un embudo para medir qué tan empinado puede formar un montículo sin deslizarse.

Los resultados evidenciaron que el regolito lunar del lado lejano formaba una pendiente mucho más pronunciada, comportándose más como tierra húmeda de jardín que como arena seca de playa.

Los investigadores primero buscaron razones como la humedad o el magnetismo, pero no encontraron criterios de peso en esas variables. El suelo lunar no contenía arcilla y apenas ciertas cantidades mínimas de minerales magnéticos. A partir de ese momento, la hipótesis se basó en la geometría de las partículas.

Utilizando tomografías computarizadas de alta resolución para analizar más de 290.000 granos individuales, el equipo encontró que las partículas del lado lejano son extremadamente pequeñas —con un diámetro promedio de 48,4 micras— además de inusualmente irregulares y muy afiladas.

Qi, jefe del equipo de investigación, explicó que estas propiedades crean un ambiente propicio para la cohesión. La superficie rugosa aumenta la fricción, entrelazando las partículas, y debido a que las partículas son tan pequeñas, están sujetas a enlaces intermoleculares débiles como las fuerzas de van der Waals.

"Esto es inusual. Normalmente, las partículas más finas son más esféricas. Sin embargo, las muestras de suelo de Chang'e 6, a pesar de ser finas, tienen formas más complejas", agregó Qi.

Los investigadores atribuyeron estas singulares propiedades al intenso desgaste espacial, incluyendo el bombardeo constante de micrometeoritos y los fieros embates del viento solar.

El regolito del lado lejano de la luna también es rico en feldespato, un mineral que tiende a fracturarse en piezas irregulares, en lugar de desgastarse de manera uniforme.

Comprender la textura del suelo lunar es más que una simple curiosidad científica; es un desafío de ingeniería crítico para la futura exploración presencial.

El suelo pegajoso y abrasivo puede obstruir la maquinaria, cubrir los paneles solares y atascar las articulaciones de los trajes espaciales. Conocer estas propiedades ayudará a los ingenieros a diseñar mejores vehículo robótico diseñado para desplazarse por la superficie de la Luna (rovers) y plataformas de aterrizaje.

"Los resultados de la investigación proporcionarán una base teórica clave para la futura construcción de bases lunares y el desarrollo de los recursos lunares", aseguró Qi, y detalló que si el suelo cohesivo puede ser utilizado o no como material de construcción es una pregunta científica que requiere estudios adicionales.

Los nuevos hallazgos se anuncian mientras China acelera su programa espacial.

El país ha anunciado sus planes de enviar astronautas a la luna antes de 2030. Para alcanzar ese objetivo, los ingenieros están desarrollando el cohete portador Gran Marcha X, una nueva generación de naves espaciales tripuladas y un "laboratorio lunar móvil" capaz de mantener operaciones no tripuladas a largo plazo y estancias humanas a corto plazo.