Un pas més cap a la construcció d'infraestructures a la Lluna

Un equip de la Universitat Politècnica de València, pertanyent al Laboratori DIMAS de l’Institut de Tecnologies d’Informació i Comunicacions - ITACA, i del Surrey Space Centre de la Universitat de Surrey ha fet un pas més cap a la possible construcció d’infraestructures a la Lluna. El grup d’investigació ha demostrat que les pedres o regolites lunars es calfen de forma més eficient i ràpida amb microones que no amb altres mètodes tradicionals, com ara en un forn. Aquest avanç ofereix una possible solució per a la fabricació sostenible de carreteres, pistes d’aterratge o edificis in situ, fent servir els materials estructurals propis de la Lluna i sense que calga transportar-los-hi des de la Terra.

En l’estudi, l’equip ha analitzat diverses maneres de calfar, fondre o processar a altes temperatures una regolita lunar, un material que abunda a la superfície del satèl·lit terrestre. Aquest tipus de pedra, sinteritzada o fosa, pot emprar-se com a matèria primera per a construir infraestructures a la Lluna, la qual cosa l’ha convertida en objecte de diverses perspectives d’estudi.

Una d’aquestes perspectives és trobar la manera més eficient, ràpida i sostenible de tractar la regolita. Ara, la investigació duta a terme pel Laboratori DIMAS-ITACA UPV i el Surrey Space Centre confirma que el calfament per microones podria ser la solució òptima.

Pedres de diferents zones lunars

Durant el procés d’estudi, es van analitzar les característiques de dos simulants de pedres lunars: les de les mars i les de les terres altes. L’objectiu era obtenir-ne les propietats dielèctriques, és a dir, quanta energia elèctrica poden emmagatzemar i quanta perden durant el procés tèrmic. Els materials es van calfar des de la temperatura ambient fins a la de fusió sota una atmosfera de nitrogen per a evitar la contaminació de l’atmosfera terrestre durant els mesuraments.

Els investigadors i investigadores van descobrir que el calfament per microones permet que les regolites absorbisquen més energia, i ho facen més ràpidament, que no ocorre amb altres procediments tradicionals. Això suposa que el procés de fusió de pedres lunars mitjançant microones millora no sols l’eficiència energètica, sinó també la velocitat del procés, amb la finalitat d’obtenir materials òptims per a la construcció.

Els mecanismes de calfament per microones són molt diferents respecte als del forn, ja que impliquen la conversió directa d’energia electromagnètica en calor, en lloc de la transferència tèrmica per gradients de temperatura. Com a resultat, les mostres calfades per microones i per forn poden no presentar el mateix estat material a la mateixa temperatura global. És ací on radica la importància de saber com es comporten uns certs materials segons el procediment amb el qual es calfen.

“Comprendre com respon la regolita lunar al calfament per microones és clau, ja que permetrà dissenyar processos més eficients i controlats per a la construcció a la Lluna”, comenta Beatriz García-Baños, investigadora del Laboratori DIMAS-ITACA de la UPV.
José Manuel Catalá, director del Laboratori DIMAS-ITACA i també investigador de l’estudi, afig que “a més d’optimitzar el consum d’energia, la tècnica de calfament per microones accelera el procés de fusió o densificació de les regolites, ja que calfa el material des de l’interior”.

L’estudi l’ha finançat el Vicerectorat d’Investigació de la Universitat Politècnica de València (UPV) mitjançant una ajuda a primers projectes d’investigació (PAID-06-24).