El objetivo es preservar la vida en la Tierra: la humanidad y animales, vegetales y hongos en caso de una crisis mundial que ponga en riesgo su existencia.
Jekan Thanga, investigador de la University of Arizona, se inspiraró científicamente en la historia bíblica del Arca de Noé. Sin embargo, en lugar de dos de cada animal, su arca de energía solar en la Luna almacenaría semillas, esporas, espermatozoides y óvulos congelados criogénicamente de 6.7 millones de especies de la Tierra. La estructura propuesta se construiría dentro de los enormes tubos de lava subterráneos de la Luna, que no se han tocado durante miles de millones de años.
Prepararse para una crisis inminente
Thanga y un grupo de sus estudiantes de pregrado y posgrado describen el concepto del arca lunar, que ellos llaman una «póliza de seguro global moderna», en un documento presentado durante el fin de semana durante la Conferencia Aeroespacial IEEE.
Thanga, profesor de ingeniería aeroespacial y mecánica. en la UArizona, dijo en un comunicado:
“La Tierra es naturalmente un entorno volátil. Como seres humanos, tuvimos una llamada cercana hace unos 75.000 años con la erupción supervolcánica de Toba, que provocó un período de enfriamiento de 1.000 años y, según algunos, se alinea con una caída estimada en la diversidad humana. Porque la civilización humana tiene una huella tan grande, si colapsara, eso podría tener un efecto de cascada negativo en el resto del planeta”.
Uno de los objetivos del arca lunar es preservar a la humanidad. (Public domain)
El cambio climático, agregó, es otra preocupación: si el nivel del mar continúa aumentando, muchos lugares secos quedarán bajo el agua, incluido el banco de semillas Svalbard (también llamada «Bóveda del Fin del Mundo»), una estructura en Noruega que contiene cientos de miles de muestras de semillas para proteger contra la pérdida accidental de biodiversidad. El equipo de Thanga cree que almacenar muestras en otro cuerpo celeste reduce el riesgo de pérdida de biodiversidad si un evento provocara la aniquilación total de la Tierra.
¿Cómo funcionaría el Arca en la Luna?
Los científicos descubrieron una red de unos 200 tubos de lava justo debajo de la superficie de la Luna en 2013. Estas estructuras se formaron hace miles de millones de años, cuando corrientes de lava se derritieron a través de rocas blandas bajo la superficie, formando cavernas subterráneas.
En la Tierra, los tubos de lava son a menudo de tamaño similar a los túneles del metro y pueden ser erosionados por terremotos, placas tectónicas y otros procesos naturales. Esta red de tubos de lava lunares tiene unos 100 metros de diámetro. Han permanecido ocultos durante un lapso de tiempo de 3.000 a 4.000 millones de años, y podrían proporcionar refugio contra la radiación solar, los micrometeoritos y los cambios de temperatura de la superficie.
La idea de desarrollar una base lunar, o asentamiento humano en la Luna, ha existido durante cientos de años, y el descubrimiento del tubo de lava renovó el entusiasmo de la comunidad espacial por el concepto. Pero la Luna no es exactamente un entorno hospitalario donde los humanos pueden pasar períodos prolongados. No hay agua ni aire respirable, y la temperatura es de menos 25 grados Celsius, o menos 15 grados Fahrenheit. Tampoco es un lugar muy agitado.
Concepto de diseño para el arca lunar. Crédito: Álvaro Díaz-Flores Caminero / IEEE – Aerospace Conference
Por otro lado, esas mismas características lo convierten en un excelente lugar para almacenar muestras que deben permanecer muy frías y tranquilas durante cientos de años a la vez.
La construcción de un arca lunar no es un proyecto pequeño, pero, basándose en algunos «cálculos rápidos», Thanga dijo que no es tan abrumador como puede parecer. Transportar aproximadamente 50 muestras de cada una de las 6.7 millones de especies requeriría alrededor de 250 lanzamientos de cohetes. Se necesitaron 40 lanzamientos de cohetes para construir la Estación Espacial Internacional.
Thanga dijo:
“No es una locura. Eso nos sorprendió un poco”.
Criogenia y levitación cuántica
El concepto de misión se basa en otro proyecto que Thanga y su grupo propusieron anteriormente, en el que robots voladores y saltarines en miniatura llamados SphereX entran en un tubo de lava en equipos. Allí, recolectarían muestras de regolito, o polvo y rocas sueltas, y recopilarían información sobre el diseño, la temperatura y la composición de los tubos de lava. Esta información podría servir para la posterior construcción de la base lunar.
Otra vista del diseño del arca lunar. Crédito: Álvaro Díaz-Flores Caminero / IEEE – Aerospace Conference
El modelo del equipo para el arca subterránea incluye un conjunto de paneles solares en la superficie de la luna que proporcionarían electricidad. Dos o más pozos de ascensor conducirían a la instalación, donde las placas de Petri se alojarían en una serie de módulos de conservación criogénica. Se utilizaría un hueco de ascensor de mercancías adicional para transportar material de construcción, de modo que la base se pueda expandir dentro de los tubos de lava.
Para ser criopreservadas, las semillas deben enfriarse a menos 180 ° C y las células madre deben mantenerse a menos 196 ° C. Como referencia de cuán frío es esto, la vacuna Pfizer COVID-19 debe almacenarse a menos 70 ° C. El hecho de que los tubos de lava estén tan fríos, y las muestras deben estar aún más frías, significa que hay un riesgo de que las partes metálicas de la base se congelen, se atasquen o incluso se suelden en frío. En la Tierra, las aerolíneas comerciales dejan de funcionar cuando las temperaturas del suelo alcanzan menos 45 a menos 50 ° C.
Sin embargo, hay una manera de aprovechar las temperaturas extremas mediante el uso de un fenómeno de otro mundo llamado levitación cuántica. En este proceso, un material superconductor crioenfriado, o un material que transfiere energía sin perder calor, como lo hace un cable tradicional, flota sobre un poderoso imán. Las dos piezas están bloqueadas juntas a una distancia fija, por lo que donde sea que vaya el imán, el superconductor lo seguirá.
Thanga dijo:
“Es como si estuvieran bloqueados en su lugar por cuerdas, pero cuerdas invisibles. Cuando se alcanzan temperaturas criogénicas, suceden cosas extrañas. Algunas de ellas parecen simplemente mágicas, pero se basan en principios físicos probados en laboratorio que están al límite de nuestra comprensión”.
El diseño del arca del equipo utiliza este fenómeno para hacer que los estantes de muestras floten sobre superficies metálicas y hacer que los robots naveguen por las instalaciones por encima de las pistas magnéticas.
Hay mucha más investigación por hacer sobre cómo construir y operar el arca, desde investigar cómo las semillas preservadas podrían verse afectadas por la falta de gravedad hasta desarrollar un plan para las comunicaciones de la base con la Tierra.
Álvaro Díaz-Flores Caminero, estudiante de doctorado de la UArizona, dijo en un comunicado:
“Lo que me asombra de proyectos como este es que me hacen sentir que nos estamos acercando a convertirnos en una civilización espacial, y a un futuro no muy lejano donde la humanidad tendrá bases en la Luna y Marte. Los proyectos multidisciplinarios son difíciles debido a su complejidad, pero creo que la misma complejidad es lo que los hace hermosos”.
Otro de los objetivos del arca lunar es preservar la mayor cantidad posible de animales. (Public domain)
La iniciativa de Arca Lunar nos recuerda que los actuales problemas climáticos, las amenazas sanitarias y la crisis que viven grandes sectores de la humanidad podrían agravarse a futuro, poniendo en riesgo la existencia de la humanidad y de muchas especies de la Tierra. Como dicen los científicos, esto es una «póliza de seguro» para preservar la vida de la Tierra.
Los hallazgos completos del estudio se presentaron en la Conferencia Aeroespacial del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), que se lleva a cabo virtualmente del 6 al 13 de marzo de 2021.
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