La presencia de la Luna en el cielo, sus enigmáticas manchas y el cambio periódico que sufre a lo largo del tiempo han despertado la curiosidad y la imaginación desde que los seres humanos alzaron la vista al firmamento y más aún cuando se supo que era un lugar al que se podía ir.
La cultura, en diferentes civilizaciones, ha reflejado estos aspectos de las más variadas formas en leyendas, creencias, obras de arte, desarrollo del calendario lunar y sus aplicaciones prácticas en la agricultura y los resultados rigurosos de la ciencia que van desde el cálculo de las mareas a las más recientes investigaciones astronómicas.
En la era actual, con mayor conocimiento científico y dominio de la tecnología, la Luna plantea retos realizables; entre ellos crear allí una avanzada en la expansión humana hacia el espacio exterior.
Para lograr asentamientos permanentes en la Luna es necesario garantizar la seguridad, en un ambiente hostil y con condiciones diferentes a las terrestres, que permita la supervivencia prolongada de los humanos, el suministro estable de energía, agua y alimentos, garantizar condiciones ambientales estables que permitan bienestar psicológico, así como comunicaciones ininterrumpidas con la Tierra y la posibilidad de regresar o de recibir ayuda ante cualquier eventualidad.
La Luna nos presenta siempre la misma cara, este fenómeno se conoce como acoplamiento de marea, ya que tarda el mismo tiempo en girar sobre su eje que en dar una vuelta alrededor de la Tierra, la otra cara es invisible a los observadores terrestres y recibe el nombre de cara oculta de la Luna.
Comparada con la terrestre, la gravedad lunar es seis veces menor y la velocidad de escape es solo un quinto, mientras el día (sucesión día-noche) lunar dura casi 28 días terrestres.
Al borde de la sombra que recorre la superficie de la Luna, separando el día de la noche lunar, se le conoce como terminador y ha permitido desde épocas remotas estudiar el relieve lunar y conocer que la Luna era más parecida a una esfera y no a un plato, que su superficie no era lisa y que estaba formada por montañas, cráteres y regiones planas.
El terminador lunar señala una frontera entre el día caliente y la noche fría; el cambio de la noche al día es brusco al no tener atmósfera, hay un salto en la temperatura y produce el levantamiento de polvo por la dilatación de las partículas que forman el regolito; además del efecto electromagnético del plasma incidente del viento solar. Al pasar del día a la noche, el enfriamiento puede fracturar las rocas y afectar a los materiales de los objetos llevados a la Luna por las expediciones terrestres.
Las condiciones en su superficie no son favorables para la vida y pueden presentar variados peligros y amenazas para el ser humano.
La temperatura en la Luna alcanza valores extremos entre 120 °C durante el día y -233 °C en la noche. La media diurna es de 107 °C, mientras la media nocturna es de -153 °C. La mínima nocturna (-233 °C) está solamente 40 grados por encima del cero absoluto (-273,5 °C).
La Luna carece de campo magnético y no puede tener atmósfera debido a su baja gravedad, la acción continuada del viento solar y la radiación solar sobre su superficie; sin embargo, es posible que pueda hallarse hielo de agua en lugares determinados de su superficie y su subsuelo, sobre todo en cráteres cerca del polo sur lunar.
La radiación ultravioleta, los rayos cósmicos, el viento solar y los rayos gamma emitidos por el Sol bombardean directamente la superficie lunar. Para los humanos es imprescindible contar con protectores especiales que eviten sus efectos nocivos. Por las mismas razones tampoco tiene protección respecto al bombardeo esporádico de cometas y meteoritos. Pero cualquier marca o rastro sobre su superficie no se deteriora con el tiempo, por la falta de agentes de intemperismo.
Con las tecnologías actuales un viaje a la Luna puede durar tres días o menos y la demora en las transmisiones de radio es de solo tres segundos.
Al mirar al cielo desde un punto en la superficie de la cara visible de la Luna, se ve la Tierra siempre en la misma posición, mientras el Sol, en su trayectoria, demora aproximadamente 14 días terrestres entre la salida y la puesta; la noche dura otro tanto.
En el movimiento del sistema Tierra – Luna y por los efectos gravitacionales existen algunas posiciones especiales que reciben el nombre de Puntos de equilibrio dinámico, de libración o de Lagrange designados por la letra L.
Los puntos L1, L2 y L3 están en la línea que une a la Tierra y la Luna:
– L1 entre la Tierra y la Luna (este es el punto evidente donde las atracciones opuestas de los dos cuerpos mayores se compensan),
– L2 detrás de la Luna respecto a la Tierra (es importante porque en él se pueden situar satélites repetidores para facilitar la comunicación con la cara oculta de la Luna, así como estaciones de lanzamiento de naves hacia el espacio profundo)
– L3 detrás de la Tierra respecto a la Luna, desde él nunca se ve la superficie de la Luna
Y los puntos L4 Y L5, se sitúan a los lados de la línea que une La Tierra y la Luna desplazados 60 grados, hacia delante L4 y retrasado L5. Estos señalan dos zonas de estabilidad donde se acumula el polvo cósmico y fragmentos de meteoritos, se han propuesto para la ubicación de estaciones espaciales intermedias. Al observar hacia esa posición se distingue la luminosidad reflejada por el polvo cósmico y reciben el nombre de Nubes de Kordilievski.
Condiciones para vivir en la Luna
Los asentamientos humanos en la Luna deberán tener en cuenta y garantizar diversos factores, entre ellos:
– La acumulación, generación y uso de la energía.
– La obtención y procesamiento de los alimentos, incluida la preparación del suelo o suelos artificiales, la obtención de luz solar o equivalente y un suministro permanente de agua.
– Desarrollo de especies que permitan obtener cosechas y crear procesos ecológicos controlados.
– Mantener la calidad del aire, a partir de procesos de purificación y renovación
– Crear construcciones que permitan la protección contra los efectos nocivos del entorno, como la radiación, el polvo lunar, los meteoritos, la acción del viento solar y los valores extremos de la temperatura exterior.
– El menor campo gravitacional Lunar afecta los huesos, la circulación de la sangre y la masa muscular, para mantener la salud se deben diseñar gimnasios con instalaciones especiales.
– La duración del día lunar (28 días terrestres). Afecta los ritmos circadianos de todos los seres vivos, plantas, y animales incluidos los humanos. Debido a esto se deben crear ritmos de actividad de la vida cotidiana artificiales, como hábitos de trabajo, reposo, alimentación y entretenimiento.
– Se deben crear las condiciones que garanticen la estabilidad psicológica basada en una dinámica social armónica en la coexistencia de los grupos humanos, brindar una sensación de seguridad y poder mantener las comunicaciones con la Tierra.
– Aseguramiento médico.
Entre las actividades a realizar en el futuro tanto inmediato como posterior se encuentran el desarrollo de industrias específicamente lunares, y centros de investigación de diferentes aspectos de la Luna, el diseño y construcción de las instalaciones temporales para las tripulaciones, personal permanente, estudiantes y turistas, así como la preparación de las expediciones a otros planetas y al espacio profundo.
La falta de atmósfera en la Luna es una condición favorable para la observación astronómica en el rango de la radiación ultravioleta, y en el rango visible aun de día no existe la molestia de la dispersión de la luz por causa de la atmósfera.
Con el cuerpo de la Luna actuando como un enorme escudo, un radiotelescopio instalado en la cara oculta podría estudiar el cosmos sin las interferencias electromagnéticas provenientes de la Tierra.
Existen zonas en los polos lunares en las que hay disponibilidad de luz solar todo el año de forma casi permanente, sobre todo en los bordes de algunos cráteres y los picos de montañas a estos lugares se les llama islas de sol y son de los lugares más codiciados para asentarse en nuestro satélite natural. Así mismo hay fondos de cráteres siempre en penumbras donde hay hielo de agua.
Figura . Mapa de iluminación multitemporal creado durante 6 días lunares (6 meses terrestres), centrado en el polo sur de la Luna, representa el porcentaje de tiempo iluminado por el Sol.
Breve historia de las misiones lunares
La era cósmica o espacial comenzó en 1957 con el primer satélite artificial, Sputnik 1. La primera etapa de la exploración lunar, de 1959 a 1976, fue desarrollada solo por la Unión soviética y los Estados Unidos.
Las expediciones lunares soviéticas estuvieron dentro del programa llamado Luna y solo empleó naves automáticas. Entre sus logros están las primeras fotos del lado oculto de la Luna, el traslado a Tierra de muestras de material de la superficie lunar, dos vehículos todo terreno Lunojod.
La exploración lunar de Los Estados Unidos se basó en los programas: Ranger, Surveyor, Orbiter y Apolo: el programa Ranger (1961-1965) consistió en naves de reconocimiento fotográfico; el programa Surveyor (1966-1968) logró alunizajes suaves, y proporcionó información básica y datos científicos sobre la superficie de la Luna útiles para el Programa Apolo. El programa Lunar Orbiter 1966-1967 cartografió la Luna como ayuda al Programa Apolo.
El Programa Apolo, de 1960 a 1975, envió exitosamente seres humanos a la Luna, y los trajo de regreso a Tierra en 6 expediciones; además, instaló diferentes tecnologías en la superficie lunar y trajo muestras de su suelo a la Tierra.
Segunda etapa de la exploración lunar (de 1990 al presente)
La siguiente etapa de exploración lunar inició con menos intensidad y si entre 1959 y 1976, hubo noventa lanzamientos, entre 1990 y 2008 se realizaron solo siete misiones. Estas fueron: la japonesa Hiten (1990), las estadounidenses Clementine (1994) y Lunar Prospector (1998), la europea Smart 1(2003), la china Chang’e 1 (2007) y la india Chandrayaan-1 (2008).
Pero a partir de entonces nuevos participantes se han ido sumando a la exploración lunar, con aciertos y fracasos en las misiones enviadas
China con el programa Chang’e logró, entre otras misiones, llevar a la cara oculta una estación automática, un robot todo terreno y la comunicación confiable a través de un satélite en órbita de halo alrededor del punto L2, logró también el primer traslado a la tierra de muestras desde la superficie lunar en esta etapa. Realizó además un experimento biológico en las frías condiciones de la noche lunar.
Mientras, Estados Unidos envió entre otros el Lunar Reconnaisance Orbiter que entre otras cosas, realiza fotos de muy alta resolución, obtuvo una con topografía general de la superficie lunar, las condiciones y recursos de iluminación, ha registrado la temperatura de toda la superficie lunar, observó toda la superficie lunar en ultravioleta lejano e investiga los efectos de los rayos cósmicos galácticos en plásticos de composición similar a la del tejido humano, ha avalado con sus observaciones las misiones enviadas por otras naciones y los sucesos de interés.
Estados Unidos prepara actualmente en colaboración con otros países el ambicioso y complejo proyecto ARTEMIS para realizar misiones tripuladas y crear una base lunar habitada.
La India es un activo participante en la exploración lunar con su proyecto Chandrayaan, con aciertos y contratiempos, el pasado 23 de agosto la nave Chandrayaan 3 convirtió a la India en el primer país en alunizar cerca del polo sur donde además depositó el robot Vikram.
Japón tenía planificado para el pasado lunes 28 de agosto el lanzamiento de la misión doble con el telescopio XRISM y el módulo de aterrizaje lunar SLIM que ha debido posponer por condiciones meteorológicas adversas, al cierre de esta información se tiene como fecha tentativa el 31 de agosto.
Recientemente, otros países se han sumado a la exploración lunar o declarado su intención de hacerlo, con esfuerzos propios o en cooperación con otras agencias espaciales, entre ellos Israel, Emiratos Árabes Unidos, Corea del Sur, Turquía y países miembros de la Unión Europea. Además, entran a jugar agencias del sector privado que suministran servicios de comunicación y tecnologías de todo tipo que le dan un nuevo enfoque a los viajes a la Luna. Las empresas particulares como Space X de Elon Musk y Blue Origin de Jeff Bezos proponen brindar Transporte de carga, turismo espacial, puesta en órbita de satélites y misiones específicas. También se abren oportunidades para que grupos independientes o de universidades se sumen a las misiones establecidas, como en el caso de la Universidad Autónoma de México, UNAM con el proyecto Colmena de microrobots que se coordinan para analizar el regolito lunar, incluido en el proyecto Artemis.
Existen hoy posibilidades de trabajo en la Luna en actividades variadas, al introducirse servicios a terceros, como grupos de investigación y desarrollo, viajes turísticos y de extracción de recursos, proposiciones para el aprovechamiento de las condiciones lunares, y el entrenamiento de personas que pueden contribuir a resolver problemas prácticos tanto como al intercambio de conocimientos por la vía académica.