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La simulación es clave para la exploración espacial. Los científicos e ingenieros prueban tantos escenarios como sea posible antes de someter sus proyectos a la dureza del espacio. No debería ser diferente con las futuras viviendas de los exploradores en la Luna. Uno de los lugares más comúnmente citados para una futura base lunar permanente es en las cuevas de tubos de lava descubiertas relativamente recientemente esparcidas por todo el mar lunar. Simular un entorno de este tipo en la Tierra puede ser difícil, pero un equipo del Centro de Exploración Espacial de China cree que podría tener una solución: usar cuevas kársticas para simular tubos de lava lunar.
Simular el entorno exacto de los tubos de lava lunares probablemente sea imposible en la Tierra. La mayor gravedad y los constantes cambios climáticos de nuestro planeta probablemente los colapsarían. Sin embargo, han permanecido estables en la Luna durante miles de millones de años y ofrecen un lugar ideal para ocultar la primera infraestructura de la humanidad. Eso se debe a que protegen a los exploradores de tres peligros principales en la superficie lunar: radiación, meteoritos y choque térmico.
La radiación es un peligro siempre presente en la superficie lunar, que carece de la atmósfera que protege a la mayoría de nosotros aquí en la Tierra. Tanto es así que es unas 200 veces lo que reciben las personas en la superficie de la Tierra. A la larga, esa es una receta para una probabilidad muy alta de cáncer, y nadie querrá someterse a eso.
Los meteoritos son un peligro más inmediato. Aunque son relativamente raros, aún pueden tener un impacto catastrófico en el funcionamiento de una base lunar. Una vez más, la falta de atmósfera contribuye a su peligro, ya que impactan contra la superficie a cualquier velocidad relativa que tengan, sin ser frenados por el aire.
Un peligro más regular son las temperaturas extremas en la superficie lunar. La Luna es en realidad excepcionalmente caliente, al menos durante aproximadamente el 50% del tiempo cuando está expuesta a la luz solar directa. Durante esas semanas, alcanza temperaturas de 127 °C. Por otro lado (literalmente), la noche lunar baja las temperaturas hasta un extremo de -173 °C. Ese choque térmico de alrededor de 300 °C causaría estragos en cualquier sistema de ingeniería que tuvo que sobrevivir tanto al intenso calor como al frío extremo, y mucho menos lo que podría hacerle a un cuerpo humano desprotegido.
Esas tres razones ofrecen ejemplos válidos de por qué utilizar cuevas sería una gran idea en la Luna. Es casi como si la humanidad regresara a sus raíces como hombres de las cavernas. Sin embargo, hay varios factores sobre cómo un sistema de soporte de vida interactuaría con el suelo y la roca presente en estas cuevas que podrían afectar su funcionamiento.
Crédito: Ding et al.
Los experimentos completamente artificiales que intentan imitar el aspecto que tendría un ecosistema cerrado, como la Biosfera 2, no tienen en cuenta cómo sería la vida en una cueva, donde los residentes están sujetos a la roca y el suelo naturales y a todas las interacciones fisicoquímicas. que vienen con eso. Ahí es donde entra el ejemplo de las cuevas kársticas.
Las cuevas kársticas se forman cuando la piedra caliza es erosionada por el agua subterránea y ofrecen algunos de los ejemplos más impresionantes de cuevas en el planeta. Algunos de los más espectaculares se encuentran en la provincia china de Chongqing y tienen decenas de miles de metros de superficie interna, lo que sería más que suficiente para albergar un pequeño puesto avanzado humano. También ofrecen la oportunidad de probar tres escenarios diferentes que serían imposibles de hacer con una biosfera totalmente artificial.
El primero es la tecnología de sellado de cuevas. Si bien es absolutamente crítico cuando se usa una cueva como refugio en un mundo sin atmósfera, los hábitats completamente artificiales no requieren el mismo tipo de interfaz natural/artificial que sería necesaria como parte del hábitat de una cueva. Desarrollar esas interfaces en un sistema natural como las cuevas kársticas sería al menos un paso en la dirección correcta.
En segundo lugar, determinar qué tipo de sistema de luz natural podría ser necesario para mantener saludables a los ocupantes. Los hábitats de superficie autónomos estarían sujetos al ciclo lunar día/noche, que dura aproximadamente dos semanas, y puede alterar por completo los ritmos circadianos de sus habitantes. Las cuevas permiten un control más directo de los factores ambientales que rodean la luz del día, pero no está claro cuál es la mejor manera de mostrar eso a las personas que están dentro.
Por último, comprender cómo un ecosistema artificial totalmente autónomo interactuaría con el suelo y la roca en su estado natural solo es posible cuando se instala en una cueva. Los hábitats artificiales, por definición, no tienen el mismo tipo de interacción y, como tales, carecen de un componente crucial para comprender cómo funcionaría realmente la vida en una cueva en la Luna.
Hasta ahora, todo este trabajo es solo un estudio preliminar y algunas simulaciones por computadora, pero se está construyendo una simulación más grande del uso real de las cuevas como un análogo para un tubo de lava lunar. Todavía queda un largo camino por recorrer antes de que tengamos una verdadera comprensión de cómo es vivir en una cueva lunar, pero las ideas novedosas para simulaciones como esta continuarán llevándonos por el camino para lograrlo.
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