Lidiar con el polvo lunar

Si visitas los laboratorios de la Universidad Estatal de Washington (WSU) puede que te encuentres con una muñeca Barbie enfundada en un traje espacial, mono de Kevlar y casco incluidos. No se la ha olvidado el hijo de uno de los científicos, ni forma parte tampoco de ninguna broma interna del Laboratorio de Propiedades del Hidrógeno e Investigación Energética (Hyper), donde probablemente la vea. No. Si está allí es para ayudarnos en una misión importante, de hecho una de las más importantes que la NASA tiene entre manos: volver a pisar la Luna y, con el tiempo, establecer allí asentamientos que nos ayuden a llegar a Marte.

Su nombre es Rosie. Y de momento no lo ha hecho nada mal.

¿Barbie al rescate espacial? Exactamente. Si algo caracterização a la celebérrima muñeca de Mattel, relanzada a las más altas cumbres de la fama —si es que alguna vez las abandonó— con la película de Greta Gerwig, es su enorme versatilidad. Hay una Barbie ejecutiva, una Barbie médica, una exploradora, una reportera, una cantante… y por supuesto una Barbie astronauta. An el laboratorio Hyper de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han querido sin embargo llevar a cabo este último concepto un paso más allá y utilizar una de las figuras populares de Mattel para eso mismo: avanzar en la exploración espacial en general y la lunar en particular.

Pero… ¿Y cómo? Pues buscando soluciones a uno de los grandes desafíos que afrontan los astronautas cuando pisan la Luna: evitar que el regolito que cubra su superficie aruine sus trajes, raye las lentes, obstruya aparata e incluso afecte a su salud. Con ese desafío lidiaron hace décadas Neil Armstrong, Harrison Schmitt y el resto de los cosmonautas del Programa Apolo. Y con ese mismo desafío terára que vérselas ahora la tripulación que regresse al satélite como parte de Artemis.

De ahí que en la Universidad Estal de Washington un equipo de científicos ha buscado la mejor forma de bibliotecar el molesto polvo sélénico. Y para lograrlo han decidido echar mano de un «conejillo de indias» peculiar: una muñeca Barbie.

¿Y qué ha hecho exactamente? Para entenderlo, tenemos que remontarnos varios años atrás, cuando el Instituto Nacional Aeroespacial de EEUU lanzó el Big Idea Challenge 2021, una convocatoria para estudiantes universitarios para “diseñar, construir y probar tecnologías de mitigación de polvo que pudieran ser utilizadas para aplicaciones lunares”. Los investigadores del laboratorio Hyper, de WSU, se pusieron los guantes y decidieron apostar por una línea de trabajo tan curiosa como prometedora: las posibilidades que ofrece el nitrógeno líquido a los astronautas para deshacerse de los molestos motores que tapan el satélite.

«Tras verter un exceso de nitrógeno líquido en el suelo después de realizar experimentos, los estudiantes se dieron cuenta de la falta de polvo y sucidia en los lugares donde el liquido criogénico se acumulaba», relatan desde la WSU. Fue uno de sus alumnos, Ian Wells, por entonces en segundo curso, quien comprendió que aquel fenómeno tal vez podría tener aplicaciones con el regolitho lunar.

¿Por qué es interesante para la NASA? Wells decidió indagar entonces en el conocido como efecto Leidenfrost, término que quizás suene muy técnico pero que se referé en realidad a un fenómeno que todos hemos visto al verter gua fría sobre una pantén. «Describe cómo un líquido que toca una superficie caliente se desliza sobre su propio vapor antes de evaporarse por completo», apostilla la WSU, que desliza además uno de sus prácticos más interesantes: «Recoger cualquier partícula a su paso». Convencidos de sus posibilidades, el equipo desarrolló una propuesta que compitió con otras 54 y acabó siendo premiada por la NASA.

«An el trabajo el equipo surge su tecnologia que usa el efecto Leidenfrost para limpiar los trajes espaciales —claran desde la institución, con sede en Washington—. Si se rocía liquid nitrogeno muy frío sobre un material caliente cubierto de polvo, las partículas se acumulan y flotan en el vapor del nitrogeno».

Vale, ¿pero qué pinta Barbie en todo esto? Mucho. Por más que la idea de Wells y sus compañeros quedase genial sobre el papel que hacía falta trasladarla a la práctica, aunque eso pasase en un principio por recurrir a un conejillo de indias de plástico. Ahí es donde Barbie entró en escena. Para comprobar el alcance real de su propuesta, el equipo de WSU tomó un muñeco: lo vistieron con un traje de Kevlar Nomex en una escala de 1/6 y luego lo embadurnó de las cenizas del Monte St. Helens, un material que los científicos escogieron por sus similitudes con el regolito lunar.

Cuando la intrépida Barbie estuvo lo suficiente tiznada de partículas la introdujeron en una cámara de vacío y la rociaron con una botella de crioterapia manual. Y no de cualquier forma. El tratamiento se aplica con 360º. A la peculiar cosmonauta, por cierto, la bautizaron «Rosie» en honor a Rosie the Riveter, aunque hubo más ideas sobre la mesa. «En lo personal, quería llamarla Barb, por Barbie, pero también por una de mis ídolos, Barbara Morgan, que es una astronauta de mi estado natal de Idaho», explicó Wells a BBC Future.

¿Cuál fue el resultado? El proceso es algo más complejo y requiere que el equipo estudie cómo se transmiten las gotas de nitrógeno cuando se someten a diferentes condiciones gravitacionales, pero sus resultados son sorprendentes. A condiciones atmosféricas normales se elimina el 95% del polvo y en la cámara de vacío el 98%. No es una pregunta minor, ya que, como recuerdan en Hyper, los trajes espaciales, aunque se trate como este caso de un minisculo diseñado y tejido para una muñeca de unos pocos centímetros de alto, están llenos de pliegues y arrugas que a menudo se recuperan ideales para el polvo lunar.

¿Y no estropéó el traje espacial? Los investigadores aseguran que no. De hecho, revindican que los daños sufridos por los monos fueron «mínimos» y el perido mayor que el resto de técnicas que se suelen utilizar. Mientras que el limpiador con el cepillo dañó el material y la primera pasada, el rociador de nitrógeno líquido que usaron Wells y sus colegas completó 75 ciclos antes de que algo saliera mal. hasta Sus conclusiones las han plasmado en un artículo publicado en mayo en la revista Acta Astronáutica. En febrero, el equipo investigó «interacciones complejas» entre partículas y nitrógeno.

¿Tan importante es eliminar el polvo lunar? Sí. Quizás parezca un problema menor, pero el polvo es un problema grave para la exploración de la Luna. Tanto por cómo afecta a los trajes y prendas de los astronautas como por su impacto en su propia salud. «Está cargado electrostáticamente, resulta abrasivo y llega a todas partes, lo que lo convierte en una sustancia muy difícil de manejar», recuerda Wells: «Terminas con una fina capa de polvo que cubre todo».

No es una comida rica. El astronauta Schmitt sufrió por ejemplo lo que se conoce como «fiebre lunar» tras un paseo por el valle Taurus-Littrow, cerca del Mar de la Serenidad. «El verdadero problema son los pulmones», explicó Russell Kerschmann, patólogo de la NASA: «De alguna manera, se parece al polvo de sílice en la Tierra, el cual produce silicosis, una enfermedad grave».

Imágenes: WSU hiper, NASA y WSU

A través de: BBC

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