Un material recién descubierto y probado en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland podría ayudar a los astronautas a empacar más ligero para futuras misiones a la Luna. La NASA investiga cómo los exploradores podrían ‘vivir de la tierra’ aprovechando los recursos lunares, incluyendo la fusión de rocas para extraer metales para construir infraestructura y oxígeno para combustible y soporte vital.
Como parte de una beca de posgrado a través de las Oportunidades de Investigación de Posgrado en Tecnología Espacial de la agencia, el Dr. Kevin Yu, quien ahora trabaja como tecnólogo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, se asoció con la Dra. Jamesa Stokes, ingeniera de investigación de materiales en la NASA Glenn, para estudiar cómo una variedad de sustancias interactuaban con el polvo lunar licuado.
Descubrimiento accidental
Aproximadamente seis meses después de iniciar su investigación, Stokes y Yu se dieron cuenta de que habían tropezado con algo prometedor y completamente nuevo. Después de combinar polvo lunar simulado con un compuesto llamado óxido de escandio y tratar térmicamente la mezcla usando un horno al rojo vivo, descubrieron que se había formado un material desconocido. Los investigadores verificaron y volvieron a verificar su trabajo, pero el material no coincidía con ninguna de las más de 1 millón de sustancias en su base de datos de análisis de rayos X. Nada sobre el material había sido estudiado antes, por lo que el equipo comenzó desde cero, midiendo la composición química de la sustancia.
Para fabricar pequeñas muestras aisladas y continuar probando cómo reaccionaba con el polvo lunar fundido, utilizaron equipos especiales de molienda y mezcla en su laboratorio para triturar alrededor de ocho componentes básicos de óxido en alcohol etílico antes de hornear la mezcla a más de 1,600 grados Celsius dentro del horno.
Características del nuevo material
‘Es un polvo realmente genial; es rosado, casi como leche de fresa’, dijo Yu. ‘Tiene un indicador de color incorporado, así que cuando terminas, se vuelve beige claro o tostado, y así sabes que la reacción ha procedido como querías’.
Después de analizar sus resultados, el equipo encontró que la nueva sustancia no se corroe demasiado rápido por la suciedad lunar fundida y puede soportar las altas temperaturas necesarias para derretirla, hasta seis veces más caliente que el horno de tu cocina. Aunque está hecho con óxido de escandio, que puede ser costoso, cuesta mucho menos que metales preciosos como el platino que normalmente se usarían en este tipo de procesos de alta temperatura.
Aplicaciones potenciales
Los conocimientos de los investigadores podrían ayudar a influir en los diseños de la NASA para una futura tecnología que extraería recursos de las rocas lunares, y el nuevo material podría usarse para fabricar las tuberías o recipientes que contengan polvo fundido dentro de esta tecnología potencial. Las características del nuevo material también podrían ser ideales para hacer recubrimientos que protejan piezas dentro de motores a reacción, que pueden alcanzar temperaturas igualmente abrasadoras. Los investigadores encontraron que es más ligero, menos denso y mejor aislante térmico que los materiales de recubrimiento actuales de última generación.
Si bien Yu y Stokes han completado sus pruebas iniciales, esperan perfeccionar el material en el futuro para purificarlo y hacerlo aún más asequible de producir. La investigación de materiales será integral para explorar los duros entornos de la Luna y más allá.
‘Creo que tratar de empujar lo que es posible con los materiales también permite muchos avances en el lado terrestre. Tener una mejor comprensión de los materiales para todo tipo de aplicaciones es lo que me emociona para ir a trabajar por la mañana’, dijo Yu. ‘Por eso amo la misión de la NASA; es para el beneficio de todos’.
Otros artículos relacionados:
- Impresión 3D con polvo lunar: el futuro de la construcción en el espacio
- Cómo obtener oxígeno de la Luna para misiones espaciales
- Materiales que soportan el espacio: innovaciones para la exploración
