Una excavadora hidráulica robótica autónoma podría construir un muro de piedra seca que actúe como escudo antiexplosiones alrededor de una plataforma de lanzamiento en la Luna, propuso un equipo de investigadores suizos.
Según publicó el sitio especializado Space.com, una excavadora utilizaría materiales in situ en lugar de la costosa práctica de transportar material de construcción desde la Tierra a la Luna, recogiendo rocas de la superficie lunar para usarlas en una pared anillada con un radio de entre 50 y 100 metros. "El robot se utilizaría tanto para recoger las rocas como para construir el muro", dijo al sitio el autor principal del estudio, Jonas Walther.
Walther realizó la investigación para su tesis de maestría en la ETH de Zúrich y ahora trabaja en la empresa suiza Venturi Lab, que colabora con otras empresas en el diseño de vehículos lunares y se especializa en ruedas.
Si los humanos regresan a la Luna de manera permanente y establecen una base allí, será necesario proteger esta infraestructura de los gases de escape y los escombros de los cohetes que despegan y aterrizan. El polvo, las pequeñas partículas y el gas de los gases de escape de los cohetes pueden ser peligrosos, como se demostró cuando la tripulación del Apolo 12 trajo de regreso la sonda Surveyor 3 desde Oceanus Procellarum y se descubrió que había sido dañada por el polvo que se llevó el módulo lunar Intrepid.
También se espera que los gases de escape del gigantesco vehículo Starship de SpaceX , que se utilizará en la misión Artemis 3 de la Nasa para poner astronautas de nuevo en la superficie de la Luna, afecten al entorno lunar a lo largo de cientos de metros, tal vez hasta kilómetros. De ahí la necesidad de un escudo antiexplosiones para proteger cualquier infraestructura terrestre futura.
Walther cita un prototipo terrestre de la excavadora lunar que ha imaginado. Como se describe en un artículo de 2023 en la revista Science, un equipo dirigido por el coautor de Walther, Ryan Luke Johns de la ETH de Zúrich, diseñó un robot autónomo para excavar material y utilizarlo para montar un muro de piedra seca aquí en la Tierra. Su nueva investigación toma esta tecnología y la aplica a un entorno lunar. Los desafíos que enfrentaría esta tecnología en la Luna incluyen la distancia que tendría que recorrer un vehículo para recolectar suficiente materia prima para construir un escudo antiexplosiones, la energía requerida para lograrlo y la fuente de esa energía.
Sin embargo, las ventajas, sostienen Walther y su equipo, superan con creces las de otras técnicas de construcción. Por un lado, un muro de piedra seca construido con rocas extraídas de la superficie lunar no requiere los métodos de procesamiento de materiales que consumen mucha energía que pueden emplear otras técnicas, como el calentamiento para fijar el material. Además, señala Walther, los muros de piedra seca, por primitivos que suenen, pueden tener una longevidad notable.
El equipo de Walther estima que la capacidad de carga de la excavadora es de 10 metros cúbicos de rocas; para construir un anillo de protección contra explosiones con un radio de 50 metros, una circunferencia de 314 metros y una altura de 3,3 metros se necesitarían un total estimado de 1.000 metros cúbicos de rocas lunares (definidas como piedras de más de 25,6 centímetros).
La excavadora tiene que salir y encontrar todo este material en la propia Luna. El equipo estudió imágenes de dos posibles lugares donde podría situarse una base lunar, a saber, la cresta de conexión Shackleton-Henson que une los cráteres Shackleton y Henson en la región polar sur de la Luna y es un posible lugar de aterrizaje para Artemis 3, y el depósito piroclástico de la meseta de Aristarco cerca del notable cráter Aristarco en Oceanus Procellarum.
Basándose en imágenes de estas dos regiones tomadas por la cámara de ángulo estrecho del Lunar Reconnaissance Orbiter de la Nasa, que puede detectar rocas de hasta 2 metros de ancho, y empleando leyes de frecuencia del tamaño de las rocas para estimar cuántas rocas más pequeñas no vistas hay (hay más rocas pequeñas que grandes), el equipo de Walther utilizó un algoritmo para calcular el camino más eficiente que podría tomar la excavadora para reunir toda la materia prima y devolverla al sitio de construcción, yendo y viniendo varias veces. Llegaron a una distancia total recorrida de entre 776 y 880 kilómetros, aunque esta cifra dependerá de advertencias como la capacidad de carga útil y la facilidad de acceso al material.
La excavadora y el muro de piedra seca también consumirían sustancialmente menos energía que otros métodos que en su lugar cementarían un muro. El equipo calcula que la excavadora gastaría entre 9 y 10 gigajulios de energía en la construcción de solo un cuarto de segmento del escudo antiexplosiones. Esto es importante en la Luna porque una base lunar aislada tendría que ser consciente del consumo de energía, al menos para empezar. El tiempo total estimado para construir el escudo antiexplosiones sería de unos 63 días terrestres, pero eso no incluye los tiempos de recarga y, si se utiliza energía solar, la excavadora tendría que entrar en hibernación cada dos semanas para la noche lunar, por lo que esto duplicaría el tiempo de construcción a al menos 126 días.
El prototipo terrestre mostró que se podría desarrollar una versión lunar en un plazo relativamente corto. Sin embargo, mucho depende del progreso del programa Artemis de la Nasa, ya que Artemis 2 ya se retrasó hasta septiembre de 2025 como mínimo, y Artemis 3, que supondría el primer aterrizaje en la Luna desde el Apolo 17 en 1972, no tiene un cronograma definido. Por el momento, no se sabe si se lanzarán más misiones después de Artemis 3, pero si se hace un esfuerzo para desarrollar una base en la superficie de la Luna, la excavadora autónoma y sus muros de piedra seca podrían ser vitales para construir estructuras voluminosas a toda prisa.
