Un estudio dirigido por la Universidad de Utah ha explorado el potencial de usar polvo lunar en el espacio para apantallar la luz solar y mitigar los efectos del calentamiento global en la Tierra. Analizaron distintas propiedades de las partículas de polvo, cantidades de polvo y las órbitas que serían más adecuadas para dar sombra a la Tierra.
Los autores descubrieron que lanzar polvo desde la Tierra a una estación de paso en el "punto de Lagrange" entre la Tierra y el Sol (L1) sería lo más eficaz, pero exigiría un coste y un esfuerzo astronómicos. Una alternativa es utilizar polvo lunar. Los autores sostienen que lanzar polvo lunar desde la Luna en su lugar podría ser una forma barata y eficaz de dar sombra a la Tierra.
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El equipo de astrónomos aplicó una técnica utilizada para estudiar la formación de planetas alrededor de estrellas lejanas, su objeto de investigación habitual. La formación de planetas es un proceso desordenado que levanta mucho polvo astronómico que puede formar anillos alrededor de la estrella anfitriona.
Estos anillos interceptan la luz de la estrella central y la irradian de nuevo de forma que podamos detectarla en la Tierra. Una forma de descubrir estrellas que están formando nuevos planetas es buscar estos anillos polvorientos.
"Esa fue la semilla de la idea; si tomamos una pequeña cantidad de material y lo ponemos en una órbita especial entre la Tierra y el Sol y lo rompemos, podríamos bloquear una gran cantidad de luz solar con una pequeña cantidad de masa", dijo en un comunicado Ben Bromley, profesor de física y astronomía y autor principal del estudio.
"Es asombroso contemplar cómo el polvo lunar -que tardó más de 4.000 millones de años en generarse- podría ayudar a frenar el aumento de la temperatura de la Tierra, un problema que tardamos menos de 300 años en producir", afirmó Scott Kenyon, coautor del estudio del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian.
La eficacia global de un escudo depende de su capacidad para mantener una órbita que proyecte una sombra sobre la Tierra.
Sameer Khan, estudiante universitario y coautor del estudio, dirigió la exploración inicial sobre qué órbitas podrían mantener el polvo en posición el tiempo suficiente para proporcionar una sombra adecuada.
El trabajo de Khan demostró la dificultad de mantener el polvo donde se necesita.
"Como conocemos las posiciones y masas de los principales cuerpos celestes de nuestro sistema solar, podemos utilizar las leyes de la gravedad para seguir la posición de un parasol simulado a lo largo del tiempo en diferentes órbitas", explica Khan.
Dos escenarios resultaron prometedores. En el primero, los autores situaron una plataforma espacial en el punto de Lagrange L1, el más cercano entre la Tierra y el Sol, donde las fuerzas gravitatorias están equilibradas. L
os objetos situados en puntos de Lagrange tienden a permanecer en una trayectoria entre los dos cuerpos celestes, razón por la cual el telescopio espacial James Webb (JWST) está situado en L2, un punto de Lagrange en el lado opuesto de la Tierra.
En simulaciones por ordenador, los investigadores dispararon partículas de prueba a lo largo de la órbita L1, incluyendo la posición de la Tierra, el Sol, la Luna y otros planetas del sistema solar, y rastrearon dónde se dispersaban las partículas. Los autores descubrieron que, lanzado con precisión, el polvo seguiría una trayectoria entre la Tierra y el Sol, creando sombra, al menos durante un tiempo.
A diferencia del JWST, que pesa 5,8 toneladas, el polvo era fácilmente desviado de su trayectoria por los vientos solares, la radiación y la gravedad dentro del sistema solar. Cualquier plataforma L1 necesitaría crear un suministro interminable de nuevos lotes de polvo para lanzarlos en órbita cada pocos días después de que se disipe el rocío inicial.
"Fue bastante difícil conseguir que el escudo permaneciera en L1 el tiempo suficiente para proyectar una sombra significativa. Aunque esto no debería sorprendernos, ya que L1 es un punto de equilibrio inestable. Incluso la más mínima desviación en la órbita del parasol puede hacer que se desplace rápidamente de su sitio, por lo que nuestras simulaciones tuvieron que ser extremadamente precisas", explica Khan.
Mejor desde la Luna
En el segundo escenario, los autores dispararon polvo lunar desde la superficie de la Luna hacia el Sol. Comprobaron que las propiedades inherentes del polvo lunar eran las adecuadas para funcionar eficazmente como escudo solar.
Las simulaciones probaron cómo el polvo lunar se dispersaba a lo largo de varios recorridos hasta que encontraron excelentes trayectorias dirigidas hacia L1 que servían como un eficaz escudo solar. Estos resultados son una buena noticia, porque se necesita mucha menos energía para lanzar polvo desde la Luna que desde la Tierra.
Esto es importante porque la cantidad de polvo de un escudo solar es grande, comparable a la producción de una gran explotación minera aquí en la Tierra. Además, el descubrimiento de las nuevas trayectorias de blindaje solar significa que podría no ser necesario transportar el polvo lunar a una plataforma separada en L1.
Los autores subrayan que este estudio sólo explora el impacto potencial de esta estrategia, en lugar de evaluar si estos escenarios son viables desde el punto de vista logístico.
"No somos expertos en cambio climático ni en la ciencia de cohetes necesaria para trasladar masa de un lugar a otro. Sólo estamos explorando diferentes tipos de polvo en una variedad de órbitas para ver la eficacia de este enfoque. No queremos perder la oportunidad de cambiar las reglas del juego en un problema tan crítico", afirma Bromley.
Uno de los mayores retos logísticos, la reposición de los flujos de polvo cada pocos días, también tiene una ventaja. Al final, la radiación solar dispersa las partículas de polvo por todo el sistema solar; el escudo solar es temporal y las partículas del escudo no caen sobre la Tierra.
Los autores aseguran que su enfoque no crearía un planeta permanentemente frío e inhabitable, como en la historia de ciencia ficción "Snowpiercer".
"Nuestra estrategia podría ser una opción para abordar el cambio climático", dijo Bromley, "si lo que necesitamos es más tiempo".
PJG