Desarrollan un limpiador con un haz de electrones para el polvo lunar

Un equipo dirigido por la Universidad de Colorado en Boulder es pionero en una nueva solución al problema de la limpieza a fondo en la Luna: ¿por qué no eliminar la suciedad con un haz de electrones? La investigación, publicada recientemente en la revista Acta Astronáutica, pretende responder a una dificultad persistente, y quizás sorprendente, en los sueños de la humanidad de colonizar el satélite terrestre: el polvo lunar. Los astronautas que caminan o conducen sobre la superficie lunar levantan enormes cantidades de este material fino, también llamado regolito.

"Es realmente molesto. El polvo lunar se adhiere a todo tipo de superficies (trajes espaciales, paneles solares, cascos) y puede dañar el equipo", señala Xu Wang, investigador asociado en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) en CU Boulder. Junto a sus colegas desarrollaron una posible solución: un haz de electrones, un dispositivo que dispara una corriente concentrada (y segura) de partículas cargadas negativamente y de baja energía.

En este nuevo estudio, el equipo de Wang apuntó una herramienta de este tipo a una variedad de superficies sucias dentro de una cámara de vacío. Y descubrieron que el polvo simplemente se fue volando. "Literalmente salta", indicó el autor principal, Benjamin Farr, quien completó el trabajo como estudiante de licenciatura en física en CU Boulder.

Antes de que los astronautas puedan usar la tecnología para hacer su limpieza diaria, los investigadores aún tienen un largo camino por recorrer. Pero los primeros hallazgos del equipo sugieren que los cazadores de polvo de haz de electrones podrían ser un accesorio de las bases lunares en un futuro no muy lejano.

La noticia puede ser música para los oídos de muchos astronautas de la era Apolo. Varios de estos pioneros espaciales se quejaron del polvo lunar, que a menudo resiste los intentos de limpieza incluso después de un cepillado vigoroso. Harrison "Jack" Schmitt, quien visitó la luna como miembro del Apolo 17 en 1972, desarrolló una reacción alérgica al material y dijo que olía a "pólvora gastada".

El problema con el polvo lunar, en palabras de Wang, es que no se parece en nada a las cosas que se acumulan en las estanterías de la Tierra. El polvo lunar está constantemente bañado por la radiación del sol, un bombardeo que le da al material una carga eléctrica. Esa carga, a su vez, hace que el polvo sea más pegajoso, casi como una media recién salida de la secadora. Además tiene una estructura distinta. "El polvo lunar es muy irregular y abrasivo, como fragmentos de vidrio rotos", comparó.

La pregunta a la que se enfrentaba su grupo era entonces: ¿Cómo se despega esta sustancia naturalmente pegajosa? Los haces de electrones ofrecían una solución prometedora. Según una teoría desarrollada a partir de estudios científicos recientes sobre cómo el polvo se eleva naturalmente sobre la superficie lunar, un dispositivo de este tipo podría convertir las cargas eléctricas de las partículas de polvo en un arma contra ellas. Para probar la idea, Wang y sus colegas cargaron una cámara de vacío con varios materiales recubiertos con un "simulador lunar" fabricado por la NASA y diseñado para parecerse al polvo lunar.

Y efectivamente, después de apuntar un haz de electrones a esas partículas, el polvo se derramó, generalmente en solo unos minutos. El truco también funcionó en una amplia gama de superficies, incluida la tela del traje espacial y el vidrio. Esta nueva tecnología tiene como objetivo limpiar las partículas de polvo más finas, que son difíciles de eliminar con cepillos, precisó Wang. El método pudo limpiar superficies polvorientas en un promedio de aproximadamente 75-85%.

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