Una reliquia traída a la Tierra por la nave Apollo revela sus secretos

Una porción del brazo robótico de la nave Surveyor está revelando secretos a los investigadores.

Junio 20, 2008: Imagine posarse sobre la Luna, bajar las escaleras de su nave espacial, mirar el áspero paisaje lunar y ver otra vieja nave espacial a sólo 183 metros (200 yardas) de distancia.

Eso es exactamente lo que sucedió en noviembre de 1969, cuando los astronautas Pete Conrad y Alan Bean salieron del módulo lunar Apollo 12. Allí, a pocos pasos de distancia, sobre la orilla de un pequeño cráter, se posaba Surveyor 3, una nave espacial estadounidense no tripulada que había alunizado en abril de 1967.

Arriba: El astronauta Pete Conrad de la nave Apollo 12 realiza una inspección de Surveyor 3. La nave espacial de Conrad, Intrepid, se ve al fondo, aproximadamente a 183 metros de distancia.[Más información] [Visión estereoscópica]

El lugar de alunizaje de la nave Apollo 12 había sido escogido deliberadamente: cerca de Surveyor 3. La pequeña nave había permanecido dos años y medio expuesta a lo peor que la Luna puede ofrecer: extremo vacío, intensa radiación cósmica, bombardeos de meteoritos, cambios extremos de temperatura. En la Tierra, ingenieros de la NASA quisieron saber cómo los metales, el vidrio y otros materiales usados para construir naves espaciales soportaban ese tipo de maltrato. Entonces, realizar una inspección directa de Surveyor 3 parecía una buena manera de averiguarlo.

En su segundo período de cuatro horas de Actividad Extra-Vehicular (Extra-Vehicular Activity o EVA, en idioma inglés), o sea fuera de la nave, Bean y Conrad caminaron hasta Surveyor 3, tomaron docenas de fotografías y medidas y comenzaron a recortar partes de tuberías metálicas y cables eléctricos. Recuperaron una cámara. La última cosa que extrajeron fue una pequeña pala, la cual estaba ubicada al final del brazo desplegable de Surveyor. Dicha pala había cavado en el polvo seco y en la grava de la Luna con el fin de realizar mediciones mecánicas del suelo lunar.

La pequeña pala, la cámara y otros artefactos que se trajeron de regreso a la Tierra fueron analizados y luego guardados. En algún punto, en las cuatro décadas de intervalo, la pala, propiedad del Centro Espacial Johnson, fue trasladada en calidad de préstamo permanente a un museo del espacio en Kansas. Y allí todo permaneció tranquilo... hasta hace poco tiempo cuando investigadores del Centro de Investigaciones Glenn (GRC, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, decubrieron que esa diminuta pala podía esconder grandes secretos.

Concretamente, los secretos relacionados con las excavaciones llevadas a cabo en la Luna.

La NASA regresará a la Luna con planes de establecer una base allí —y esto requerirá inevitablemente algunas excavaciones. El rocoso y polvoriento suelo lunar, o "regolito", contiene muchos de los recursos naturales que los seres humanos necesitan para vivir. Por ejemplo, hay abundante oxígeno concentrado en rocas lunares comunes y, en las regiones polares, depósitos de agua congelada pueden yacer escondidos en el suelo de cráteres ensombrecidos.

Todo lo que se necesita es excavar.

¿Pero cómo? El regolito lunar no es como el suelo terrestre. Aquí en la Tierra, una combinación de fuerzas biológicas y meteorológicas moldean la arena que pisamos. El suelo terrestre es húmedo, está alisado por el clima y es completamente familiar para nosotros.

El regolito lunar, por otro lado, es una sustancia seca y vidriosa convertida en polvo por los eones de los bombardeos de meteoritos. No va a responder a una pala como en tierra firme.

Derecha: Una microfotografía del regolito lunar. La muestra es una mezcla de cuentas de cristal volcánicas, filosos fragmentos de "cristales de impacto", fragmentos de rocas y más. Cortesía de Larry Taylor, Universidad de Tennessee.

"Para diseñar un equipo de excavación lunar, necesitamos predecir las fuerzas que se necesitan para mover una pala u otro instrumento a través del regolito lunar", dice Allen Wilkinson, quien es líder del equipo de Caracterización de Regolito mediante la Utilización de Recursos In-Situ (ISRU o In-Situ Resource Utilization, en idioma inglés), en el Centro de Investigaciones Glenn.

Sureyor 3 y una nave hermana, Surveyor 7, en efecto excavaron en la Luna y midieron cuán difícil sería para los motores impulsores extraer, presionar y raspar el suelo. Para interpretar esas medidas más de 40 años después, sin embargo, el equipo de Wilkinson necesita saber las dimensiones de las palas de Surveyor. Lamentablemente, se enteraron, ¡los planos se habían perdido! Sólo una pala podría proporcionar la respuesta.

Eso hizo que Wilkinson viajara a Hutchinson, Kansas, en abril de 2007, para tomar prestada la pala de Surveyor 3 del Museo de la Cosmoesfera de Kansas a fin de tomar medidas detalladas.

Arriba: La pala de la nave Surveyor 3 siendo examinada por cuatro de los miembros del equipo de Caracterización de Regolito; de izquierda a derecha, los investigadores son: Xiangwu (David) Zeng, Enrique Rame, Allen Wilkinson y Juan Agui. Derechos Reservados 2007, Trudy E. Bell.

Medir la pala, sin embargo, no resultaría una tarea fácil. No se trata solamente de colocar una regla a lo largo de la pala y leer las dimensiones. Es más, no se la puede tocar. La pala de la nave Surveyor 3 está alojada en un recipiente triangular hermético y los conservadores de la NASA no quieren que sea extraída porque manipularla al aire libre degradaría la fidelidad histórica de este artefacto único.

Así que el equipo del Centro de Investigaciones Glenn pidió prestados aparatos de fotogrametría al Centro Espacial Kennedy. La fotogrametría es una técnica que se utiliza para medir objetos estrictamente a partir de fotografías. Allí tienen montado un estudio fotográfico con un fondo blanco. Juan Agui, miembro del equipo del GRC, es un experto en experimentos de fuerza de excavación y fotografió la pala en su recipiente junto a un cubo de fotogrametría estándar, el cual posee un patrón preciso, similar a un tablero de ajedrez. Después, usando un software, Robert Mueller, del Centro Espacial Kennedy, extrajo las dimensiones utilizando triangulación matemática, midiendo desde los puntos de la pala hasta los puntos donde los cuadros oscuros se juntan con el cubo. El software fue desarrollado para las actividades del Comité para la Investigación del Accidente del Columbia.

Derecha: La pala de la nave Surveyor 3 dentro de su recipiente de cristal. Una pluma estilográfica en primer plano proporciona la escala de la imagen. Otra fotografía muestra el interior de la pala. Derechos Reservados 2007, Trudy E. Bell.

"La fotogrametría es muy buena", comenta Agui. "Obtuvimos medidas de la pala con una presición de 0,70 a 1,0 mm (0,030 a 0,040 pulgadas, respectivamente).

Los investigadores construyeron una copia de la pala y ahora la están utilizando para excavar en regolito lunar simulado.

"Las mediciones de las fuerzas de excavación están en proceso", afirma. La réplica de la pala se sumerge en una "cama de suelo" rectangular cubierta con JSC-1a, el cual es un sustituto de polvo lunar hecho por el hombre y que prácticamente iguala las propiedades conocidas del regolito lunar, mientras una computadora monitorea las fuerzas relacionadas. "Nuestro equipo está muy satisfecho de descubrir que las medidas parecen estar cerca de reproducir [los mejores] datos de la Luna que aporta la nave Surveyor 7.

Con estas pruebas, el equipo puede, por ejemplo, probar diseños alternativos de palas y perfeccionar las teorías sobre la mecánica del suelo lunar. "Haber obtenido la réplica de Surveyor realmente hizo la diferencia", dice Agui.

Los secretos relacionados con las excavaciones en la Luna están siendo revelados.