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El agua lunar es agua que está presente en la Luna . Las moléculas de agua difusas en bajas concentraciones pueden persistir en la superficie iluminada por el sol de la Luna, como descubrió el observatorio SOFIA (un proyecto conjunto 80/20 de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR) en 2020. [1] Poco a poco, el vapor de agua se descompone por luz solar , dejando hidrógeno y oxígeno perdidos en el espacio exterior. Los científicos han encontrado hielo de agua en los cráteres fríos y permanentemente en sombra de los polos de la Luna. [2] [3] Las moléculas de agua también están presentes en la extremadamente delgada atmósfera lunar . [4]
El Experimento 1 de extracción de hielo de la NASA (que se lanzará en la misión PRIME-1 no antes de finales de 2024) tiene como objetivo responder si hay hielo de agua presente en cantidades utilizables en la región del polo sur. [5]
El agua (H 2 O) y el grupo hidroxilo relacionado (-OH) existen en formas químicamente unidas como hidratos e hidróxidos a minerales lunares (en lugar de agua libre), y la evidencia sugiere firmemente que este es el caso en bajas concentraciones como ocurre con gran parte de la superficie de la Luna. [6] De hecho, en la materia de la superficie, se calcula que el agua adsorbida existe en concentraciones traza de 10 a 1000 partes por millón . [7] Durante la segunda mitad del siglo XX se acumuló evidencia no concluyente de hielo de agua libre en los polos lunares a partir de una variedad de observaciones que sugerían la presencia de hidrógeno unido.
El 18 de agosto de 1976, la sonda soviética Luna 24 aterrizó en Mare Crisium , tomó muestras de las profundidades de 118, 143 y 184 cm del regolito lunar y las devolvió a la Tierra. En febrero de 1978, los análisis de laboratorio de estas muestras mostraron que contenían 0,1% (1000 ppm) de agua en masa. [8] [9] Las mediciones espectrales mostraron mínimos cerca de 3, 5 y 6 μm, bandas de vibración de valencia distintivas para las moléculas de agua, con intensidades dos o tres veces mayores que el nivel de ruido. [10]
El 24 de septiembre de 2009, el espectrómetro Chandra's Altitudinal Composition Explorer (CHACE) de la Organización de Investigación Espacial de la India y el espectrómetro Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) de la NASA a bordo de la sonda Chandrayaan-1 habían detectado características de absorción cercanas a 2,8–3,0 μm en la superficie. de la luna. [11] El 14 de noviembre de 2008, Chandrayaan-1 lanzó la sonda de impacto lunar para impactar el cráter Shackleton , lo que ayudó a confirmar la presencia de hielo de agua. Para los cuerpos de silicato, tales características se atribuyen típicamente a materiales que contienen hidroxilo y/o agua. [12] En agosto de 2018, la NASA confirmó que M 3 mostró que hay hielo de agua presente en la superficie de los polos de la Luna. [13] [14] El observatorio SOFIA confirmó que había agua en concentraciones de 100 a 412 partes por millón (0,01% - 0,042%) en la superficie iluminada por el sol de la Luna el 26 de octubre de 2020. [15]
Es posible que el agua haya llegado a la Luna en escalas de tiempo geológicas mediante el bombardeo regular de cometas , asteroides y meteoroides que contienen agua [16] o que se haya producido continuamente in situ por los iones de hidrógeno ( protones ) del viento solar que impactan sobre minerales que contienen oxígeno. [17]
La búsqueda de la presencia de agua lunar ha atraído una atención considerable y ha motivado varias misiones lunares recientes, en gran parte debido a la utilidad del agua para hacer factible la habitabilidad lunar a largo plazo. [18]
La posibilidad de que haya hielo en el suelo de los cráteres lunares polares fue sugerida por primera vez en 1961 por los investigadores de Caltech Kenneth Watson, Bruce C. Murray y Harrison Brown. [19]
Se utilizaron mediciones de radar terrestres para identificar las áreas que están en sombra permanente y, por lo tanto, tienen el potencial de albergar hielo lunar: las estimaciones de la extensión total de las áreas en sombra hacia el polo de 87,5 grados de latitud son 1.030 y 2.550 kilómetros cuadrados (400 y 980 pies cuadrados). mi) para los polos norte y sur, respectivamente. [20] Simulaciones por computadora posteriores que abarcaban terreno adicional sugirieron que un área de hasta 14.000 kilómetros cuadrados (5.400 millas cuadradas) podría estar en sombra permanente. [21]
Aunque se encontraron trazas de agua en muestras de rocas lunares recolectadas por los astronautas del Apolo , se supuso que esto era el resultado de la contaminación y, en general, se asumió que la mayor parte de la superficie lunar estaba completamente seca. [22] Sin embargo, un estudio de 2008 de muestras de rocas lunares reveló evidencia de moléculas de agua atrapadas en cuentas de vidrio volcánico. [23]
La primera evidencia directa de vapor de agua cerca de la Luna fue obtenida por el Experimento de detector de iones supratérmicos ALSEP del Apolo 14 , SIDE, el 7 de marzo de 1971. El espectrómetro de masas del instrumento observó una serie de ráfagas de iones de vapor de agua en la superficie lunar cerca de la Luna. el lugar de aterrizaje del Apolo 14. [24]
En febrero de 1978, los científicos soviéticos M. Akhmanova, B. Dement'ev y M. Markov del Instituto Vernadsky de Geoquímica y Química Analítica publicaron un artículo en el que afirmaban haber detectado agua de forma bastante definitiva. [8] [9] Su estudio demostró que las muestras devueltas a la Tierra por la sonda soviética Luna 24 de 1976 contenían aproximadamente un 0,1% de agua en masa, como se ve en la espectroscopia de absorción infrarroja (a aproximadamente 3 μm (0,00012 pulgadas) de longitud de onda), a una nivel de detección aproximadamente 10 veces por encima del umbral, [25] aunque Crotts señala que "los autores... no estaban dispuestos a arriesgar su reputación en una afirmación absoluta de que se evitó por completo la contaminación terrestre". [26] Esto representaría la primera medición directa del contenido de agua en la superficie de la luna, aunque ese resultado no ha sido confirmado por otros investigadores. [27]
En 1994, la sonda militar estadounidense Clementine propuso evidencia de hielo de agua en la Luna . En una investigación conocida como " experimento de radar biestático ", Clementine utilizó su transmisor para emitir ondas de radio hacia las regiones oscuras del polo sur de la Luna. [28] Los ecos de estas ondas fueron detectados por las grandes antenas parabólicas de la Red del Espacio Profundo en la Tierra. La magnitud y la polarización de estos ecos eran consistentes con una superficie helada más que rocosa, pero los resultados no fueron concluyentes [29] y su importancia ha sido cuestionada. [30] [31]
La sonda Lunar Prospector , lanzada en 1998, empleó un espectrómetro de neutrones para medir la cantidad de hidrógeno en el regolito lunar cerca de las regiones polares. [32] Pudo determinar la abundancia y ubicación del hidrógeno con una precisión de 50 partes por millón y detectó concentraciones mejoradas de hidrógeno en los polos norte y sur lunares. Se interpretó que estos indicaban cantidades significativas de hielo de agua atrapado en cráteres permanentemente sombreados, [33] pero también podrían deberse a la presencia del radical hidroxilo ( • OH) unido químicamente a minerales. Basándose en datos de Clementine y Lunar Prospector, los científicos de la NASA han estimado que, si hay hielo de agua superficial, la cantidad total podría ser del orden de 1 a 3 kilómetros cúbicos (0,24 a 0,72 millas cúbicas). [34] [35] En julio de 1999, al final de su misión, la sonda Lunar Prospector se estrelló deliberadamente en el cráter Shoemaker , cerca del polo sur de la Luna, con la esperanza de que se liberaran cantidades detectables de agua. Sin embargo, las observaciones espectroscópicas realizadas con telescopios terrestres no revelaron la firma espectral del agua. [36]
Más sospechas sobre la existencia de agua en la Luna fueron generadas por datos no concluyentes producidos por la misión Cassini-Huygens , [37] que pasó por la Luna en 1999. [ cita necesaria ]
En 2005, las observaciones de la Luna realizadas por la nave espacial Deep Impact produjeron datos espectroscópicos no concluyentes que sugerían la presencia de agua en la Luna. En 2006, las observaciones con el radar planetario de Arecibo mostraron que algunos de los retornos del radar Clementine casi polar , que anteriormente se consideraban indicativos de hielo, podrían estar asociados con rocas expulsadas de cráteres jóvenes. De ser cierto, esto indicaría que los resultados de neutrones del Lunar Prospector provenían principalmente de hidrógeno en formas distintas al hielo, como moléculas de hidrógeno atrapadas u compuestos orgánicos. Sin embargo, la interpretación de los datos de Arecibo no excluye la posibilidad de que haya hielo de agua en los cráteres permanentemente sombreados. [38] En junio de 2009, la nave espacial Deep Impact de la NASA , ahora redesignada EPOXI , realizó más mediciones confirmatorias del hidrógeno ligado durante otro sobrevuelo lunar. [22]
Como parte de su programa de cartografía lunar, la sonda japonesa Kaguya , lanzada en septiembre de 2007 para una misión de 19 meses, llevó a cabo observaciones de espectrometría de rayos gamma desde órbita que pueden medir la abundancia de diversos elementos en la superficie de la Luna. [39] Los sensores de imágenes de alta resolución de la sonda japonesa Kaguya no lograron detectar ningún signo de hielo de agua en cráteres permanentemente sombreados alrededor del polo sur de la Luna, [40] y terminó su misión estrellándose contra la superficie lunar para estudiar las eyecciones. contenido de la pluma. [41] [ necesita actualización ]
El orbitador Chang'e 1 de la República Popular China , lanzado en octubre de 2007, tomó las primeras fotografías detalladas de algunas zonas polares donde es probable que se encuentre agua helada. [42] [ necesita actualización ]
La nave espacial ISRO de la India, Chandrayaan-1, lanzó la sonda de impacto lunar (MIP) que impactó en el cráter Shackleton , en el polo sur lunar, a las 20:31 del 14 de noviembre de 2008, liberando desechos del subsuelo que se analizaron para detectar la presencia de hielo de agua. Durante su descenso de 25 minutos, el Explorador de Composición Altitudinal Chandra (CHACE) de la sonda de impacto registró evidencia de agua en 650 espectros de masas reunidas en la delgada atmósfera sobre la superficie de la Luna y líneas de absorción de hidroxilo en la luz solar reflejada. [43] [44]
El 25 de septiembre de 2009, la NASA declaró que los datos enviados desde su M 3 confirmaban la existencia de hidrógeno en amplias zonas de la superficie lunar, [37] aunque en bajas concentraciones y en forma de grupo hidroxilo ( · OH) unido químicamente al suelo. . [12] [45] [46] Esto respalda la evidencia anterior de espectrómetros a bordo de las sondas Deep Impact y Cassini . [22] [47] [48] En la Luna, la característica se ve como una absorción ampliamente distribuida que parece más fuerte en latitudes altas más frías y en varios cráteres feldespáticos recientes. La falta general de correlación de esta característica en los datos de M 3 iluminados por el sol con los datos de abundancia de H del espectrómetro de neutrones sugiere que la formación y retención de OH y H 2 O es un proceso superficial continuo. Los procesos de producción de OH/H 2 O pueden alimentar las trampas de frío polar y hacer del regolito lunar una fuente candidata de volátiles para la exploración humana. [ cita necesaria ]
Aunque los resultados de M 3 son consistentes con hallazgos recientes de otros instrumentos de la NASA a bordo de Chandrayaan-1, las moléculas de agua descubiertas en las regiones polares de la Luna no son consistentes con la presencia de espesos depósitos de hielo de agua casi pura a unos pocos metros de la superficie lunar. pero no descarta la presencia de pequeños trozos de hielo discretos (<~10 cm (3,9 pulgadas)) mezclados con el regolito. [49] Un análisis adicional con M 3 publicado en 2018 había proporcionado evidencia más directa de hielo de agua cerca de la superficie dentro de los 20 ° de latitud de ambos polos. Además de observar la luz reflejada desde la superficie, los científicos utilizaron las capacidades de absorción del infrarrojo cercano del M 3 en las áreas permanentemente sombreadas de las regiones polares para encontrar espectros de absorción consistentes con el hielo. En la región del polo norte, el hielo de agua está disperso en parches, mientras que alrededor del polo sur está más concentrado en un solo cuerpo. Debido a que estas regiones polares no experimentan altas temperaturas (superiores a 373 Kelvin), se postuló que los polos actúan como trampas frías donde se acumula el agua vaporizada en la Luna. [50] [51]
En marzo de 2010, se informó que el Mini-SAR a bordo de Chandrayaan-1 había descubierto más de 40 cráteres permanentemente oscurecidos cerca del polo norte de la Luna que, según la hipótesis, contienen aproximadamente 600 millones de toneladas métricas de hielo de agua. [52] [53] La alta RCP del radar no es un diagnóstico único de aspereza o hielo; El equipo científico debe tener en cuenta el entorno en el que se produce la señal alta de RCP para interpretar su causa. El hielo debe ser relativamente puro y tener al menos un par de metros de espesor para dar esta firma. [53] La cantidad estimada de hielo de agua potencialmente presente es comparable a la cantidad estimada a partir de la misión anterior de datos de neutrones del Lunar Prospector . [53]
El 9 de octubre de 2009, la etapa superior Centaur de su cohete portador Atlas V fue dirigida a impactar el cráter Cabeus a las 11:31 UTC, seguida poco después por la nave espacial Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) de la NASA que voló a través de la columna de eyección. [54] LCROSS detectó una cantidad significativa de grupo hidroxilo en el material arrojado desde un cráter del polo sur por un impactador; [55] [56] esto puede atribuirse a materiales que contienen agua, lo que parece ser "hielo de agua cristalino casi puro" mezclado en el regolito. [52] [56] [57] Lo que en realidad se detectó fue el grupo químico hidroxilo ( · OH), que se sospecha que proviene del agua, [6] pero también podrían ser hidratos , que son sales inorgánicas que contienen moléculas de agua unidas químicamente. La naturaleza, concentración y distribución de este material requiere un análisis más detallado; [56] El científico jefe de la misión, Anthony Colaprete, ha declarado que la eyección parece incluir una variedad de partículas de grano fino de agua helada cristalina casi pura. [52] Un análisis definitivo posterior encontró que la concentración de agua era "5,6 ± 2,9% en masa". [58]
El instrumento Mini-RF a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) observó la columna de escombros del impacto del orbitador LCROSS y llegó a la conclusión de que el hielo de agua debe tener la forma de pequeños (< ~10 cm) y discretos. Trozos de hielo distribuidos por todo el regolito, o como fina capa sobre granos de hielo. [59] Esto, junto con las observaciones de radar monoestático, sugiere que es poco probable que el hielo de agua presente en las regiones permanentemente sombreadas de los cráteres polares lunares esté presente en forma de depósitos de hielo puro y espeso. [59] [60] [61]
Los datos adquiridos por el instrumento Detector de Neutrones de Exploración Lunar (LEND) a bordo del LRO muestran varias regiones donde se suprime el flujo de neutrones epitermales desde la superficie, lo que es indicativo de un mayor contenido de hidrógeno. [62] Un análisis más detallado de los datos de LEND sugiere que el contenido de agua en las regiones polares no está determinado directamente por las condiciones de iluminación de la superficie, ya que las regiones iluminadas y en sombra no manifiestan ninguna diferencia significativa en el contenido de agua estimado. [63] Según las observaciones realizadas únicamente con este instrumento, "la baja temperatura superficial permanente de las trampas frías no es una condición necesaria ni suficiente para mejorar el contenido de agua en el regolito". [63]
El examen del altímetro láser LRO del cráter Shackleton en el polo sur lunar sugiere que hasta el 22% de la superficie de ese cráter está cubierta de hielo. [64]
En mayo de 2011, Erik Hauri et al. informó [65] 615-1410 ppm de agua en inclusiones fundidas en la muestra lunar 74220, el famoso "suelo de vidrio naranja" con alto contenido de titanio de origen volcánico recolectado durante la misión Apolo 17 en 1972. Las inclusiones se formaron durante erupciones explosivas en la Luna aproximadamente Hace 3.700 millones de años. [ cita necesaria ]
Esta concentración es comparable a la del magma en el manto superior de la Tierra . Si bien tiene un considerable interés selenológico, este anuncio ofrece poco consuelo a los posibles colonos lunares. La muestra se originó a muchos kilómetros bajo la superficie y las inclusiones son de tan difícil acceso que se necesitaron 39 años para detectarlas con un instrumento de microsonda de iones de última generación. [ cita necesaria ]
En octubre de 2020, varios equipos científicos independientes, incluido el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA), informaron que varios equipos científicos independientes habían detectado agua molecular en la superficie de la Luna iluminada por el sol. [66] [67] La abundancia estimada es de aproximadamente 100 a 400 ppm, con una distribución en un rango de latitud pequeño, probablemente como resultado de la geología local y no de un fenómeno global. Se sugirió que el agua detectada se almacena dentro de vasos o en huecos entre granos protegidos del duro ambiente lunar, permitiendo así que el agua permanezca en la superficie lunar. [68] Utilizando datos del Lunar Reconnaissance Orbiter , se demostró que además de las grandes regiones permanentemente en sombra en las regiones polares de la Luna, hay muchas trampas frías no cartografiadas, lo que aumenta sustancialmente las áreas donde se puede acumular hielo. Aproximadamente entre el 10% y el 20% del área de trampas frías permanentes para el agua se encuentra contenida en "microtrampas frías" que se encuentran en sombras en escalas de 1 km a 1 cm, para un área total de ~40.000 km2, alrededor del 60% de que está en el sur, y la mayoría de las trampas frías de hielo de agua se encuentran en latitudes >80° debido a las sombras permanentes. [69]
26 de octubre de 2020: En un artículo publicado en Nature Astronomy, un equipo de científicos utilizó SOFIA, un telescopio infrarrojo montado dentro de un jumbo 747, para realizar observaciones que mostraron evidencia inequívoca de agua en partes de la Luna donde brilla el sol. "Este descubrimiento revela que el agua podría distribuirse por toda la superficie lunar y no limitarse a los lugares fríos y sombreados cerca de los polos lunares", dijo Paul Hertz , director de la división de astrofísica de la NASA. [70]
Lunar IceCube es un CubeSat de 6U (seis unidades) que debía estimar la cantidad y composición del hielo lunar, utilizando un espectrómetro de imágenes infrarrojas desarrollado por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA . [71] La nave espacial se separó con éxito de Artemis 1 el 17 de noviembre de 2022, pero no pudo comunicarse poco después [72] y se presume perdida.
Está previsto que un experimento in situ dedicado de la NASA denominado PRIME-1 aterrice en la Luna no antes de noviembre de 2023 cerca del cráter Shackleton en el Polo Sur Lunar. La misión perforará en busca de hielo de agua. [73] [74]
Programado para lanzarse como una misión de viaje en 2025, el satélite Lunar Trailblazer es parte del programa Pequeñas Misiones Innovadoras para la Exploración Planetaria (SIMPLEx) de la NASA. [75] El satélite lleva dos instrumentos: un espectrómetro de alta resolución, que detectará y mapeará diferentes formas de agua, y un mapeador térmico. Los objetivos principales de la misión son caracterizar la forma del agua lunar, cuánta está presente y dónde; determinar cómo cambian y se mueven los volátiles lunares con el tiempo; medir cuánta y qué forma de agua existe en las regiones de la Luna permanentemente en sombra; y evaluar cómo las diferencias en la reflectividad y la temperatura de las superficies lunares afectan la concentración de agua lunar. [76]
Sonda Chang'e-5
Un estudio publicado en la revista Nature Geoscience en abril de 2023 reveló que billones de libras de agua pueden estar esparcidas por la luna, atrapadas en pequeñas cuentas de vidrio que podrían haberse formado cuando los asteroides chocaron contra la superficie lunar. El estudio fue realizado por científicos chinos que analizaron las primeras muestras de suelo lunar devueltas a la Tierra desde la década de 1970. Los investigadores descubrieron que las cuentas de vidrio estaban incrustadas con una cantidad significativa de agua, lo que apunta a un nuevo mecanismo para almacenar agua en la superficie de la Luna. Los hallazgos podrían ser útiles para futuras misiones lunares al identificar recursos potenciales que podrían convertirse en agua potable o combustible para cohetes. [77] [78]
El agua lunar tiene dos orígenes potenciales: los cometas (y otros cuerpos) portadores de agua que chocan contra la Luna y la producción in situ . Se ha teorizado que esto último puede ocurrir cuando los iones de hidrógeno ( protones ) del viento solar se combinan químicamente con los átomos de oxígeno presentes en los minerales lunares ( óxidos , silicatos , etc.) para producir pequeñas cantidades de agua atrapada en el cristal de los minerales. redes o como grupos hidroxilo , potenciales precursores del agua. [79] (Esta agua ligada a minerales, o superficie mineral, no debe confundirse con hielo de agua).
Los grupos hidroxilo de la superficie (X–OH) formados por la reacción de protones (H + ) con átomos de oxígeno accesibles en la superficie del óxido (X=O) podrían convertirse aún más en moléculas de agua (H 2 O) adsorbidas en la superficie del mineral de óxido. El balance de masa de un reordenamiento químico supuesto en la superficie del óxido podría escribirse esquemáticamente de la siguiente manera:
o,
donde "X" representa la superficie del óxido.
La formación de una molécula de agua requiere la presencia de dos grupos hidroxilo adyacentes o una cascada de reacciones sucesivas de un átomo de oxígeno con dos protones. Esto podría constituir un factor limitante y disminuir la probabilidad de producción de agua si la densidad de protones por unidad de superficie es demasiado baja. [ cita necesaria ]
La radiación solar normalmente arrancaría el agua libre o el hielo de agua de la superficie lunar, dividiéndolo en sus elementos constituyentes, hidrógeno y oxígeno , que luego escaparían al espacio. Sin embargo, debido a la muy ligera inclinación del eje de rotación de la Luna respecto al plano de la eclíptica (1,5°), algunos cráteres profundos cerca de los polos nunca reciben luz solar y están permanentemente en sombra (ver, por ejemplo, el cráter Shackleton y Whipple). cráter ). La temperatura en estas regiones nunca supera los 100 K (aproximadamente -170 ° Celsius), [80] y cualquier agua que eventualmente termine en estos cráteres podría permanecer congelada y estable durante períodos de tiempo extremadamente largos, tal vez miles de millones de años, dependiendo de la situación. sobre la estabilidad de la orientación del eje de la Luna. [23] [29]
Si bien los depósitos de hielo pueden ser espesos, lo más probable es que estén mezclados con el regolito, posiblemente en una formación en capas. [81]
Aunque el agua libre no puede persistir en las regiones iluminadas de la Luna, cualquier agua producida allí por la acción del viento solar sobre los minerales lunares podría, a través de un proceso de evaporación y condensación, [ dudoso ] migrar a áreas polares permanentemente frías y acumularse. allí en forma de hielo, quizás además del hielo producido por los impactos de los cometas. [22]
El mecanismo hipotético del transporte/atrapamiento de agua (si lo hay) sigue siendo desconocido: de hecho, las superficies lunares expuestas directamente al viento solar donde se produce la producción de agua son demasiado calientes para permitir la captura por condensación de agua (y la radiación solar también descompone continuamente el agua), mientras que no ( o mucho menos) se espera producción de agua en las zonas frías no expuestas directamente al sol. Dada la corta vida útil esperada de las moléculas de agua en las regiones iluminadas, una corta distancia de transporte aumentaría en principio la probabilidad de quedar atrapadas. En otras palabras, las moléculas de agua producidas cerca de un cráter polar frío y oscuro deberían tener la mayor probabilidad de sobrevivir y quedar atrapadas.
En qué medida y a qué escala espacial, el intercambio directo de protones (protólisis) y la difusión superficial de protones que ocurren directamente en la superficie desnuda de minerales de oxihidróxido expuestos al vacío espacial (ver difusión superficial y autoionización del agua ) también podrían desempeñar un papel en El mecanismo de transferencia de agua hacia el punto más frío se desconoce actualmente y sigue siendo una conjetura.
Hace entre 4 y 3.500 millones de años, la Luna podría haber tenido suficiente atmósfera y agua líquida en su superficie. [82] [83] Las regiones cálidas y presurizadas en el interior de la Luna aún podrían contener agua líquida. [84]
La presencia de grandes cantidades de agua en la Luna sería un factor importante para que la habitación lunar fuera rentable, ya que transportar agua (o hidrógeno y oxígeno) desde la Tierra sería prohibitivamente caro. Si en futuras investigaciones se determina que las cantidades son especialmente grandes, se podría extraer hielo de agua para obtener agua líquida para beber y para la propagación de plantas, y el agua también podría descomponerse en hidrógeno y oxígeno mediante centrales eléctricas equipadas con paneles solares o un generador nuclear. proporcionando oxígeno respirable así como los componentes del combustible para cohetes. El componente de hidrógeno del hielo de agua también podría usarse para extraer los óxidos del suelo lunar y recolectar aún más oxígeno.
El análisis del hielo lunar también proporcionaría información científica sobre la historia del impacto de la Luna y la abundancia de cometas y asteroides en el Sistema Solar Interior temprano .
El hipotético descubrimiento de cantidades utilizables de agua en la Luna puede plantear cuestiones legales sobre quién es el propietario del agua y quién tiene derecho a explotarla. El Tratado de las Naciones Unidas sobre el Espacio Ultraterrestre no impide la explotación de los recursos lunares, pero sí impide la apropiación de la Luna por naciones individuales y generalmente se interpreta como una prohibición a los países de reclamar la propiedad de los recursos lunares . [85] [86] Sin embargo, la mayoría de los expertos jurídicos coinciden en que la prueba definitiva de la cuestión surgirá a través de precedentes de actividad nacional o privada. [ cita necesaria ]
El Tratado de la Luna estipula específicamente que la explotación de los recursos lunares se regirá por un "régimen internacional", pero ese tratado sólo ha sido ratificado por unas pocas naciones, y principalmente aquellas que no tienen capacidades de vuelos espaciales independientes. [87]
Luxemburgo [88] y Estados Unidos [89] [90] [91] han concedido a sus ciudadanos el derecho a extraer y poseer recursos espaciales, incluidos los recursos de la Luna. El presidente de los Estados Unidos, Donald Trump, lo afirmó expresamente en su Orden Ejecutiva del 6 de abril de 2020. [91]
La Fig. 3 muestra los espectros de reflexión difusa y los diagramas polares de dispersión para dos longitudes de onda (2,2 y 4,5 μm) para muestras devueltas a la Tierra por Luna 24... La Fig. 3 también muestra ligeros mínimos cerca de 3, 5 y 6 μm. Estas bandas de absorción están bastante bien identificadas por las bandas de valencia y las vibraciones de una molécula de agua. La intensidad de estas bandas (dos o tres veces mayor que el nivel de ruido) es máxima para la muestra tomada a una profundidad de 143 cm y disminuye a 184 cm; es comparable con el nivel de ruido de 118 cm. Una comparación con espectros de basalto con concentraciones de agua conocidas permite estimar el contenido de agua en la muestra del 0,1% (1.000 ppm) a una profundidad de 143 cm. Hemos tomado todas las precauciones necesarias para proteger las muestras de suelo lunar del agua atmosférica y, por tanto, tenemos confianza en nuestros resultados. La estructura de 5,5 a 7,5 μm en el espectro de reflexión obtenido por Saljut 5 también puede favorecer el origen lunar del agua.
Los instrumentos Mini-RF del Chandrayaan-1 de ISRO y el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA obtuvieron imágenes de radar de apertura sintética de banda S (12,6 cm (5,0 pulgadas)) del lugar del impacto con una resolución de 150 y 30 m, respectivamente. Estas observaciones muestran que el suelo de Cabeus tiene una relación de polarización circular (CPR) comparable o menor que el promedio del terreno cercano en las tierras altas lunares del sur. Además, <2% de los píxeles en el cráter Cabeus tienen valores de RCP superiores a la unidad. Esta observación no es consistente con la presencia de depósitos gruesos de hielo de agua casi pura a unos pocos metros de la superficie lunar, pero no descarta la presencia de pequeños trozos de hielo discretos (<~10 cm (3,9 pulgadas)). mezclado con el regolito.
