Hipnotizados por el Polvo Lunar - Ciencia

Por: Mik

Noviembre 21, 2005: Cada mañana, Mian Abbas entra en su laboratorio y se sienta a examinar un simple grano de polvo. Como un monje zen, Abbas estudia pacientemente el mismo grano de polvo en suspensión en el interior de una cámara de vacío, del tamaño de un balón de baloncesto, durante 10 o 12 días.

El objeto microscópico de su embeleso no es precisamente cualquier partícula de polvo, sino de polvo lunar. Uno a uno, Abbas está midiendo las propiedades de los granos de polvo individuales recogidos por los astronautas del Apolo 17 en 1972 y la astronave rusa de recolección de muestras, Luna 24, la cual alunizó en 1976.

Derecha: Mian Abbas y su cámara de vacío.

"Experimentos con simples granos de polvo nos están ayudando a conocer un poco las extrañas y complejas propiedades del polvo lunar", dice Abbas. Este conocimiento es importante. Según la Visión para la Exploración Espacial de la NASA, los astronautas volverán a la Luna en el año 2008, y tendrán que enfrentarse a grandes cantidades de polvo lunar.

Los doce astronautas del Apolo que anduvieron por la Luna entre 1969 y 1972 se vieron sorprendidos por lo "pegajoso" que era el polvo lunar. El polvo lo impregna todo, ensucia los instrumentos y los trajes espaciales. Manchado de polvo, el equipo absorbía la luz solar y tendía a recalentarse. Fue un serio problema.

Muchos investigadores creen que el polvo lunar sufre de un severo caso de atracción electroestática: está cargado eléctricamente. En el día lunar, la intensa luz ultravioleta (UV) del Sol elimina electrones de la capa de polvo. De este modo, los granos de polvo de la superficie iluminada de la Luna se cargan positivamente.

Finalmente, las cargas repelentes se hacen tan fuertes que los granos son lanzados de la superficie "como balas de cañón," dice Abbas, formando un arco de kilómetros de altura sobre la Luna hasta que la gravedad las hace caer a Tierra. La Luna podría tener una atmósfera virtual de este polvo volador, que ataca a los astronautas desde arriba y desde abajo.
Esto es lo que dice la teoría.

Pero, ¿los granos de polvo lunar se cargan de verdad positivamente cuando son iluminados por luz ultravioleta? Si así es, ¿qué granos son los más afectados: los grandes o los pequeños? ¿Y cómo se comporta el polvo lunar cuando está eléctricamente cargado?

Cuestiones como las anteriores son las que Abbas está investigando en su "Laboratorio de Plasma de Polvo" en el Centro Nacional de Ciencia y Tecnología del Espacio, en Huntsville, Alabama. Con la ayuda de sus colegas Paul Craven y el estudiante de doctorado Dragana Tankosic, Abbas inyecta un simple grano de polvo lunar en una cámara y la "agarra" con campos de fuerza magnética. (El inyector le confiere al grano una pequeña carga, lo que permite manejarlo mediante campos eléctricos). Con el grano literalmente flotando en el aire, Abbas y sus colaboradores "bombean la cámara hasta 10-5 torr para simular el vacío lunar."

Luego llega la parte del encanto: Abbas proyecta un láser UV sobre el grano. Como presumía, el polvo termina "cargándose" electrostáticamente y comienza a moverse. Ajustando los campos eléctricos de la cámara con meticuloso cuidado, Abbas puede mantener el grano centrado, medir los cambios de su carga y explorar sus fascinantes características.

Derecha: Un simple grano de polvo permanece suspendido en la cámara de vacío de Abbas.

Como los astronautas del Apolo, Abbas ya ha descubierto algunos aspectos sorprendentes, aunque su experimento está todavía en la primera mitad.

"Hemos encontrado dos cosas," dice Abbas. "La primera, que la luz ultravioleta carga el polvo 10 veces más de lo que predice la teoría. La segunda, que los granos mayores (de 1 a 2 micrómetros de diámetro) se cargan más que los granos menores (0,5 micrómetros), precisamente lo opuesto a lo que predice la teoría."

Evidentemente, queda mucho por aprender. Por ejemplo, ¿qué sucede de noche, cuando el Sol se oculta y no hay luz UV?

Esta es la segunda mitad del experimento de Abbas, la cual espera realizar a principios de 2006. En vez de proyectar un láser UV sobre una partícula lunar individual, proyecta bombardear el polvo con el haz de electrones de un cañón de electrones. ¿Por qué electrones? La teoría predice que el polvo lunar adquiere carga negativa de noche, porque es bombardeado por electrones que andan libres en el viento solar: es decir, partículas procedentes del Sol que describen una curva por detrás de la Luna e impactan contra el oscuro suelo nocturno.

Cuando los astronautas del Apolo visitaron la Luna hace más de 30 años, alunizaron de día y se fueron antes de la puesta de Sol. Nunca pernoctaron en la Luna, de modo que no era de interés el comportamiento del polvo lunar durante la noche. Pero esto va a cambiar: la próxima generación de exploradores permanecerá en la Luna mucho más tiempo que los astronautas del Apolo, para finalmente establecer una base permanente. Y necesitarán saber cómo se comporta el polvo tanto de día como de noche.

Si usted también desea saberlo, esté atento a las respuestas que a todas estas interesantes cuestiones proporcionará el Laboratorio de Plasma de Polvo.


Créditos y Contactos

Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionario Responsable de NASA: Ron Koczor
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls
Relaciones con los Medios: Steve Roy
Traducción al Español: Fernando Sagasta / Carlos Román
Editor en Español: Héctor Medina

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión

Este artículo fue traducido al español con el apoyo de Astroseti.org