Pols d'estels

Avui finalment a les 7:47 CET, al tercer intent, el programa Artemis aixeca el vol cap a la Lluna. La primera missió, Artemis I, després d’haver sofert diversos retards, és la primera de moltes missions futures en la que els humans tornarem a trepitjar la Lluna.

En aquest viatge de prova, sense tripulació, la nau Orió, ocupada només per maniquins plens de sensors, farà diverses voltes a la Lluna i retornarà a la Terra l’11 de desembre. Per arribar tan lluny està impulsat per l’immens coet Space Launch System (SLS), construït especialment per a aquest programa, capaç de pujar 30000 kg a l’espai profund. És l’equivalent modern del coet Saturn V que va permetre depositar dos humans a la superfície lunar el 20 de juliol de 1969.

Quines característiques té la Lluna per que siga un satèl·lit tan interessant per a les expedicions? Per què volem anar a la Lluna?

A l’alpinista George Mallory, el primer que pujà a l’Everest l’any 1921 li preguntaren:

Per què vols escalar l’Everest?
Per què està allí?

De la mateix manera podem respondre quan es pregunta pel motiu de arribar a la Lluna. És l’objecte celeste més pròxim i està allí esperant l’exploració.

La Lluna és l’objecte celeste més pròxim, sense moviment de plaques tectòniques, ni aigua, ni atmosfera. Per tant no ha evolucionat des que es formà. La seua exploració i el material que retornaren a la Terra els astronautes dels Apollo i les missions soviètiques i xineses han confirmat que la Lluna fou creada de manera ràpida, en només unes hores del xoc d’un planeta Teia contra la Terra primitiva.

Durant més de 50 anys d’exploració lunar, amb astronautes, amb rovers automàtics sobre la superfície (EEUU, URSS, Xina) o des de l’espai ( Clementine, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), Chang’e 2, Chandrayaan-2 i tantes altres) han revelat el gran potencial de recursos minerals (heli 3, oxigen en la regolita lunar, aigua congelada en les zones polar lunars, metalls (Fe, Al, Ti, terres rares (Scandi, Itri, europi, necessàris per a la industria tecnològica, fabricació de xips, ) científics (astronomia).

Així que en el futur hi haurà mines en la Lluna. Les grans potències es freguen les mans per aquests recursos. Però quan això siga tecnològicament possible en 10 anys segurament hi haurà problemes:

1.- Les empreses privades no poden apropiar-se de terres lunars. Existeix normes com l’Acord de Governs de les Activitats dels Estats a la Lluna i Altres Cossos Celestes, també conegut com el Tractat de la Lluna. Tenen dret d’explotar-ne els recursos?
2.- Si s’engeguen grans projectes miners a la superfície lunar, l’aspecte de la Lluna vista des de la Terra pot canviar. Es crearan moviments com Salvem la Lluna.

Al llarg de la història s’han fet vora 200 expedicions no tripulades a la Lluna i tot i això, molts només recordem l’arribada d’Amstrong. Quina importància han tingut totes les que no recordem?

El 20 de juliol 1969 arriben els astronautes nord-americans Amstrong i Aldrin amb el modul Eagle del Apollo XI. Després vingueren més aterratges fins a l’Apollo XVII el 14 de desembre de 1972. En total, 24 astronautes feren el viatge de la Terra a la Lluna entre el 1968 i el 1972.
I quins experiments més importants deixaren en la superfície lunar?
Per analitzar els moviments interns lunar s’hi van instal·lar diversos sismògrafs. La xarxa sísmica dels Apollo ha detectat un gran nombre de terratrèmols de Lluna molt debils. L’alliberament d’energia sísmica total a la Lluna sembla ser unes 80 vegades menor que la de la Terra. Els terratrèmols de Lluna es concentren a gran profunditat, entre uns 600 i 1000 km.
També les missions Apollo deixaren diversos espills especial a la Lluna. Els dispars de raigs lasers des d’estacions en la Terra fins als espills lunars durant dècades ha permés descobrir que la Lluna s’allunya de la Tera uns 3.8 cm/any per conservació del moment angular del sistema Terra-Lluna.

Abans de les naus tripulades Apollo diverses naus automàtiques ja exploraven la Lluna. Les més importants són:

Luna 3 (1959) de l’URSS, la primera nau a fotografiar la cara oculta de la Lluna.

Luna 9 llençada per la Unió Soviètica el 1966. Va ser el primer objecte construït pels humans en posar-se suaument en un altre cos celeste.

La missió Surveyor de la NASA arribà a la superfície lunar el 1966. La missió principal era conèixer la textura de la superfície lunar tot pensant en les missions tripulades. Molts pensaven que el terra lunar es comportaria com una mena de talc i, per tant, el mòdul lunar i els astronautes s’hi enfonsarien. Per la nau demostrà que la pols lunar, ara anomenada regolita, és solida i és capaç de suportar el pes d’una nau i un astronauta. El Surveyor duia una càmera de televisió per veure la Lluna de ben prop.

La nau Clementine de la NASA, llençada el 1994 descobrí aigua en alguns cràters. La Lunar Prospector (NASA, 1999) en trobà en craters polars. Des del 2009 el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha fet un mapa d’alta resolució de la Lluna i la prospecció dels recursos lunars. Ha aconseguit les primeres imatges dels equipaments deixats del programa Apollo així com les petjades dels astronautes.
La Xina ha entrat amb força en l’exploració lunar.  Des del 2007 ha enviat orbitadors i mòduls d’aterratge al nostre satèl·lit. L’any 2013 aterra la nau Chang’e 3 amb el ròver Yutu. L’any 2019 aconseguiren aterrar la nau Chang’e 4 amb el seu ròver Yutu-2 a la cara oculta de la Lluna.

Quins han estat els descobriments més rellevants que s’han aconseguit en l’exploració automàtica i tripulada de la Lluna?

Els principals descobriments que s’han aconseguit durant els 60 anys d’exploració lunar són:

– Aigua en la Lluna. Descobriment de l’aigua a la Lluna, en gel i roques, a través de cràters enormes i planes lunars vastes
– Pous lunars. La sonda LRO ha recollit les imatges més detallades fins ara d’almenys dos pous lunars, forats gegants a la superfície de la Lluna. Els científics creuen que aquests forats es formen quan el sostre d’un tub de lava subterrani s’enfonsa
– Cara oculta de la Lluna. Sense quasi cràters, inexplorada. Llevat dels xinesos amb Chang’e 4.
– Allunyament de la Lluna. 3.8 cm/any
– La Lluna no és un objecte primordial. és un planeta terrestre evolucionat amb una zonificació interna semblant a la de la Terra.
– La Lluna és antiga. Encara conserva una història primerenca (els primers mil milions d’anys) que ha de ser comuna a tots els planetes terrestres.
– Les roques lunars més joves són pràcticament tan velles com les roques més antigues de la Terra. Els primers processos i esdeveniments que probablement van afectar ambdós cossos planetaris ara només es poden trobar a la Lluna.
– La Lluna i la Terra estan relacionades genèticament. Es formaren a partir de diferents proporcions d’un dipòsit comú de materials.
– La Lluna no té cap rastre de vida. No conté organismes vius, fòssils ni compostos orgànics natius.

Totes les roques de la Lluna es van originar a través de processos d’alta temperatura amb poca o cap implicació amb l’aigua. Són aproximadament divisibles en tres tipus: basalts, anortosites i bretxes.

Al principi de la seva història, la Lluna es va fondre a grans profunditats per formar un “oceà de magma”. Les terres altes lunars contenen les restes de les primeres roques de baixa densitat que van surar a la superfície de l’oceà de magma.

L’oceà de magma lunar va ser seguit per una sèrie d’impactes d’asteroides enormes que van crear conques que posteriorment es van omplir de colades de lava.

La Lluna és lleugerament asimètrica a granel, possiblement com a conseqüència de la seva evolució sota la influència gravitatòria de la Terra. La seva escorça és més gruixuda al costat més llunyà, mentre que la majoria de les conques volcàniques, i concentracions de massa inusuals, es troben al costat proper.

La superfície de la Lluna està coberta per un munt de runes de fragments de roca i pols, anomenat regolita lunar, que conté una història de radiació única del Sol que és important per entendre els canvis climàtics a la Terra.

Què ens queda per descobrir a la Lluna?

Tenint en compte el fet que l’únic contacte que hem tingut amb la Lluna són 6 missions Apol·lo tripulades molt breus i unes quantes sondes d’aterratge automàtiques, és notori que cal aprendre encara molt sobre el nostre satèl·lit natural. Pensar que ja està tot vist, seria tant com preguntar-se si després dels viatges de Colón quedava alguna cosa per descobrir a Amèrica.

Un dels misteris més grans hauria de ser la història detallada de la formació de la lluna. La hipòtesi de l’impacte té molt de suport i és probable que sigui correcta, però caldrà fer una pila d’estudis i extraure mostres de roques profundes si volem verificar-la.

Una altra gran pregunta hauria conèixer la quantitat de minerals i l’aigua accessibles que hi ha a la Lluna. La resposta a aquesta pregunta és vital per al futur assentament sobre la superfície lunar i l’expansió cap al sistema solar.

És viable l’explotació de viatges que podríem anomenar “comercials” a la Lluna?

Amb la tecnologia actual encara no. Ara en un futur pròxim (2040?) les empreses mineres de la Terra s’interessaran en l’explotació dels recursos minerals ja que podran traure un rendiment econòmic clar. Tanmateix la mineria lunar la faran segurament robots. Uns anys abans es crearan les primeres bases permanents lunars en les zones polars (2035).

A nivell turístic jo ho veig molt diferent. Viatjar a l’espai és una activitat perillosa i difícil per als humans. Cal tindre bona salut i estar entrenat. No tothom podrà anar-hi. Però la medicina espacial ha avançat molt i potser en 2050 puguen arribar els primers turistes sense massa problemes.

Hi ha tanta expectació amb aquesta possible nova arribada de la humanitat a la Lluna com la va haver als anys 60?

Per desgracia no tanta. La gent s’ha acostumat a que els viatges a l’espai siguen rutinaris. Però cal recordar que els viatges a l’estació espacial internacional, per exemple, son en orbita baixa a només uns 400 km d’alçada, i que en cas d’emergència poden retornar a la Terra en 6 h.
La tornada a la Lluna és un repte molt més difícil. Però és un objectiu que necessitem assolir si la humanitat vol explorar o colonitzar el sistema solar en un futur llunyà. Però en cas d’emergència la tornada són com a minin 3 dies.

Artemisa I s’ha enlairat avui.

Data de llançament: 16 de novembre de 2022
Durada de la missió: 25 dies, 11 hores i 36 minuts
Distància total recorreguda: 2,1 milions de quilòmetres
Velocitat de reentrada: 11 km/s (Mach 32)
Amaratge davant la costa de Califòrnia : 11 de desembre de 2022

Si tot funciona bé amb la missió actual de prova, la missió Artemisa II, que serà llançada el 2024, durà quatre astronautes a bord en un vol orbital al voltant de la Lluna. Artemisa III s’enlairarà el 2025 per aterrar a alguna regió del pol sud lunar, amb una dona astronauta i, segurament amb un altra persona de color.

Enviar robots a explorar és emocionant per a nosaltres, els friquis de l’exploració espacial, però enviar persones valentes en la punta d’un coet ple de combustible que pot explotar per xafar en persona la Lluna hauria de emocionar tothom. Són avantguarda de la humanitat que deixa el planeta mare per expandir-se per l’Univers.

Molta gent pensa que l’exploració espacial és un malbaratament i que s’hauria d’invertir en la millora del benestar de la humanitat

Aquesta idea del balafiament de l’exploració és una fal·làcia. Els que pensen així no coneixen extraordinari transvasament del coneixement humà. L’exploració espacial està a avantguarda de la tecnologia i moltes de les innovacions passen ràpidament a la societat. La NASA té milers de patents d’us lliure.
Alguns exemples de tecnologies espacials que han passat a la societat:

• Teixits ignífugs del tratge dels bombers
• La manta tèrmica, amb dues cares (platejada, daurada)
• wifi, invent de la radioastronomia australiana
• radar portàtil d’emergències
• sistemes de purificació d’aigua
• sabates esportives de competició
• dentifrici sense escuma

Imatges:

1.- El coet SLS que porta la nau espacial Orion es llança en la prova de vol Artemis I, dimecres 16 de novembre de 2022. SLS i Orion es van llançar a les 7:47 am CET des de la plataforma de llançament 39B al Centre Espacial Kennedy a Florida. NASA/Bill Ingalls