La construcción de una Base Lunar podría ocupar un tiempo bastante breve si tenemos en cuenta que no pretendemos construir una Gran Base Permanente, sino un simple refugio para los trabajadores que irán a realizar una serie de tareas bastante simples y rutinarias.
En un primer viaje se enviaría a la Luna una pequeña excavadora de unos dos mil Kg de peso. La excavadora puede ser teledirigida para preparar el terreno, es decir hacer una zanja de varios metros de profundidad y un tamaño suficiente como para que en ella se pueda medio enterrar un tanque externo de la lanzadera.
En el siguiente viaje se llevará el tanque externo que se depositará en la zanja.
Un tanque vacío pesa 30.000 Kg. pero en la superficie de la Luna pesará sólo 5.000 Kg. Si aún así es demasiado peso para un módulo lunar, siempre será posible enviar un habitáculo prefabricado a base de paneles o varios cilindros más pequeños que se ensamblen entre sí para formar un edificio capaz de albergar cómodamente a un par de docenas de personas.
Sea cual sea el tipo de habitáculo que se construya, el siguiente paso sería cubrirlo con una capa de un par de metros de tierra con el fin de aislarlo de los elevados cambios de temperatura y de los rayos cósmicos.
De la superficie sólo asomaría la parte correspondiente al garaje, con una cámara de descompresión que permita pasar a un interior con atmósfera.
A base de paneles, tuercas y sudores se preparará el interior del habitáculo para que sirva como residencia temporal a los trabajadores que vayan a la Luna en futuras misiones.
Acelerador de Masas en la Luna
En la superficie de la Luna se ha de construir un acelerador de masas que permita lanzar material lunar al espacio.
Todos los componentes del acelerador cabrían en una sola lanzadera. En el Puerto Espacial Alfa se transferirían a un módulo lunar que lo haría descender cerca de la base lunar. Una vez allí apenas harían falta unas pocas semanas para montarlo y ponerlo en funcionamiento.
Acelerador de masas situado en la superficie de la Luna.
El dibujo se hizo poco después de que O'Neill construyese el primer acelerador, por lo que, contando con una aceleración de 33 Gs se dibujó una rampa de lanzamiento de varios kilómetros. En un diseño más actual, la rampa podría medir menos de 500 metros.
A 1800 Gs, que es la aceleración conseguida en el tercer prototipo de O'Neill, solo harían falta 160 metros para alcanzar la velocidad de escape lunar, y otros tantos para frenar la cápsula de carga.
En el inicio del acelerador se instala una tolva que mantendremos siempre llena de tierra extraída del suelo lunar, sin más manipulación que pasarla por un cedazo para que no haya rocas demasiado grandes.
Una empaquetadora automática (como las que hacen los paquetes de arroz, por ejemplo) va dosificando la arena de la tolva y empaquetándola en cartuchos de fibra de vidrio de forma más o menos cónica.
El cartucho se introduce en un cubo cuyo interior también tiene forma cónica.
Las paredes del cubo forman una bobina que lo convierten en un potente electroimán. Al embocar el cañón electromagnético, los anillos comienzan a activarse en secuencia acelerando el cubo.
La aceleración es tan grande que la inercia aplasta el polvo lunar contra el fondo del cubo, haciendo que quede apelmazado y garantizando que el paquete no se abra por el camino.
Al llegar a los 2.400 metros por segundo, las bobinas del acelerador empiezan a funcionar a la inversa, actuando ahora como un freno.
El cubo es frenado. El frenazo es tan brusco que el paquete de tierra que lleva en su interior sale disparado hacia adelante.
Como el paquete de tierra no es afectado por los campos magnéticos, sale por el extremo del cañón a velocidad casi de escape.
El cubo, libre de la carga que llevaba, necesita menos metros para frenar, y al detenerse por completo es desviado hacia una cinta continua que devolverá el cubo a su punto de origen.
Suponiendo cargas de dos kilos y un disparo cada cinco segundos, en un minuto se habrán lanzado veinticuatro kilos, 1.400 Kg por hora, 34.560 Kg al día.
En un solo día se habrá enviado al espacio mucha más masa que la que es capaz de elevar una lanzadera desde la Tierra y a un coste mucho menor.
En quince días se habrán lanzado más de medio millón de kilogramos, más de lo que va a pesar la Estación Espacial Internacional.
En una primera fase del proyecto, el acelerador de masas solo funcionaría durante un día lunar, es decir dos semanas, después se abandonaría la base. Mientras la capacidad de procesado del material lunar en el espacio sea tan baja como será al principio, tardaremos varios meses en gastar ese medio millón de kilogramos de tierra lunar.
Conforme vaya avanzando nuestro proyecto, cada vez serán necesarios viajes más frecuentes a la Luna, hasta que por fin se realicen misiones continuas en las que el acelerador de masas no descansaría ni aún durante la larga noche lunar.
Colector de Masas
Un Colector de Masas es una plataforma con forma de embudo de unos doscientos metros de diámetro.
En la punta del embudo puede acoplarse un cohete iónico que lo trasladará al punto de Lagrange Interior del sistema Tierra-Luna. En ese punto existe una cierta estabilidad espacial que hace que los objetos que se aparquen a una determinada velocidad y dirección permanezcan siempre estables con respecto a la Tierra y a la Luna, por lo que permanecerían allí permanentemente.
De hecho, el emplazamiento de la base lunar y el acelerador de masas se ha decidido en la cara opuesta de la Luna por dos razones que pronto se verán.
Todos los sacos de material lanzados por el Acelerador de Masas Lunar seguirán exactamente la misma trayectoria perdiendo velocidad durante su trayecto. Ese trayecto recorrerá una elipse en la que el perihelio, o punto más cercano a la superficie lunar, coincidirá con el emplazamiento desde donde fue lanzado, el Acelerador de Masas. La velocidad de lanzamiento de la carga se calculará para que el afelio, o punto más alejado, se sitúe a pocos kilómetros del punto de Lagrange Interior.
Conforme los paquetes se alejan de la Luna van perdiendo velocidad hasta alcanzar el mínimo al llegar al afelio. Allí es donde se debe colocar el colector de masas para interceptar el camino de todos los paquetes.
Este plan, no obstante, tiene dos defectos. El primero es que si el colector no llega a atrapar un paquete éste seguirá su trayectoria orbital para volver a pasar por el mismo punto desde el que fue lanzado. Para entonces habrán pasado varias horas y la Luna habrá girado ligeramente por lo que no existe el peligro de que la carga pueda chocar con la parte posterior del acelerador de masas. Sería una gracia.
Lo que sí podría ocurrir sería que el paquete volviera a pasar a un par de metros de la superficie lunar para volver a repetir la misma trayectoria una y otra vez hasta que en uno de sus perihelios chocara con alguna elevación del terreno lunar.
El peligro para la navegación espacial sería inaceptable.
Para evitarlo el acelerador de masas deberá estar inclinado ligeramente hacia arriba, con lo que la órbita intersectaría la superficie lunar.
Los paquetes serán capturados en el afelio de la órbita, exactamente igual que en el caso anterior, pero el perihelio estaría situado bajo la superficie lunar, con lo que nos aseguramos de que si un paquete no es capturado por el colector chocará con un punto de la superficie lunar, siempre el mismo, sin poner en peligro las vidas de los astronautas y trabajadores del espacio.
Bastaría que un extremo del acelerador esté tres metros más alto que el opuesto para que el choque de los paquetes contra la superficie lunar, si se diera el caso de que no fuera capturado por el colector, se realice a más de mil kilómetros de la base.
Lógicamente, como nos interesa que la trayectoria siga pasando por el mismo sitio que calculamos antes, debe ser el emplazamiento del acelerador el que debemos volver a calcular para conseguirlo.
Como vemos, la Base Lunar está situada en el extremo opuesto del colector, y nunca llegarían a verse. No obstante hay dos situaciones posibles para el Colector: Los puntos de Lagrange Interior y Exterior.
Los puntos de Lagrange del sistema Tierra-Luna son aquellos puntos en los que un objeto en órbita permanecería aparentemente inmóvil con relación a ambos cuerpos.
Hay cinco puntos de esas características en todos los sistemas binarios y los más adecuados para emplazar un colector serían L1 o L2.
Al estar L2 al otro lado de la Luna, protegido por ésta de las radiaciones electromagnéticas emitidas por la Tierra, tal vez sería el lugar más conveniente para emplazar un radiotelescopio espacial para el estudio del cosmos.
Eso nos deja L1 como alternativa al emplazamiento del Colector de Masas.
Para que la trayectoria de los sacos de tierra pase por el punto de Lagrange Interior del sistema Tierra-Luna, la Base Lunar deberá situarse cerca del extremo opuesto de la Luna.
Otro motivo para ese emplazamiento es el estético.
Al estar la Base Lunar en la cara oculta de la Luna nunca llegaríamos a ver las excavaciones que se realizen en su superficie.
Cierto que pasarán un par de siglos antes de que la excavación llegara a ser visible, pero al menos no estropearemos con barrillos la cara que nos ha intrigado e iluminado las noches desde el origen de la Humanidad.
Así pues, el colector de masas, conducido por un cohete iónico que se ha acoplado en su extremo, se coloca en el camino de los paquetes.
Durante dos semanas éstos van entrando por la boca del embudo. Como éste está girando alrededor de su eje, los paquetes, después de chocar en el interior, permanecen pegados a las paredes donde poco a poco se van acumulando más y más paquetes. El choque impulsaría al colector hacia atrás así que para evitarlo los motores iónicos están en funcionamiento contrarrestando el empuje de los paquetes que llegan.
Al terminar el día en la base lunar, catorce días terrestres, la tripulación aparca la excavadora, apaga la luz, echa la llave a la puerta y toma el módulo lunar para volver a Alfa.
El colector de masas, cargado con un cuarto de millón de paquetes que pesan medio millón de kilos (pesarían en la Tierra) y ocupan el volumen de media cabina de carga de la lanzadera, aumenta la potencia de sus motores iónicos para dirigirse también a Alfa. Al ser una masa tan grande tardará varias semanas en llegar, no importa, no hay nadie tripulándolo así que nadie se va a aburrir.
Factoría Espacial
En una primera fase, la factoría ha debido ser ensamblada en el espacio, cerca de Alfa, con piezas enviadas desde la Tierra.
Consta de un horno solar formado por espejos y varias plantas de extracción de minerales. Cada planta realiza un proceso distinto para extraer los diversos componentes que forman el suelo lunar.
Del material recibido se extraen los componentes utilizables (42% de oxígeno, 21% de silicio, 13% de hierro, 7% de aluminio, etc.) y se forman lingotes, vigas o compuestos que permitan transportar el material sin ningún tipo de empaquetado.
Uno de los primeros trabajos que se realizarían en la factoría sería la ampliación de la misma, fabricando las vigas y paneles necesarias para acoger el equipamiento enviado desde la Tierra.
Sería como si tuviésemos que construir una fábrica de ladrillos, es mejor construir primero el horno y con los primeros ladrillos fabricados construiríamos el resto de la fábrica. Los muebles, por supuesto, los tendremos que comprar en la serrería, una vez que ellos se hayan fabricado su propios muebles.
De esa forma se construirán varias secciones dentro de la factoría, cada una con una misión distinta.
- Una de las secciones de la factoría producirá los sacos de fibra de vidrio que se consumen en la base lunar.
- En otra sección se fabricarán botellas de vidrio que se llenarán de oxígeno a presión.
- En otra se fundirán vigas de metal.
- Y paneles solares, por supuesto.
- Y cemento y hormigón.
- Y tornillos, tuercas, ladrillos, herramientas, papel de aluminio, papel de fibra de vidrio, etc.
- Y con el material sobrante se pueden construir grandes bloques de material sólido que sirva como masa estabilizadora o como escudos antirradiaciones.
Todo ello, bien empaquetado y atado con cuerdas también fabricadas allí, se enviará con cohetes iónicos, hacia el lugar donde pueda hacer falta.
Fin de la Segunda Fase
Hasta este momento, todo el material enviado al espacio ha costado miles de millones de dólares, a razón de miles por kilogramo. (Con las lanzaderas espaciales el coste era entre 10.000 y 20.000 $/Kg. Espero que con el desarrollo de nuevos transbordadores el coste se reduzca bastante aunque no creo que a menos de 5.000 $/Kg).
Pues bien, una vez cumplida la segunda fase, el coste del material se vería muy reducido, quizás hasta menos de cien $/Kg, y, en los casos en los que no haga falta transformación del material (suelos, material de relleno para protección antirradiaciones, etc.), el coste sería de unos pocos dólares.
A partir de ahora SI tiene sentido construir más satélites solares. De hecho, la factoría de satélites solares podría ampliarse con el fin de producir cinco o seis satélites al año. Los componentes que no se puedan fabricar en el espacio seguirán lanzándose desde la Tierra, pero la mayor parte del satélite, entre el 95 y el 98 %, consiste en paneles solares y vigas de soporte que pueden fabricarse en el espacio con material lunar.
La factura eléctrica de cada vez más millones de personas podría verse reducida, el abaratamiento de la energía permitirá llevarla a lugares del tercer mundo donde las grandes compañías eléctricas nunca la habían llevado hasta ahora y la industria mundial tendrá una nueva fuente de energía que permitirá reducir y olvidar a medio plazo las fuentes energéticas contaminantes que se han venido usando hasta ahora.
Escrito y Publicado el 2 de Julio de 1999
Ultima modificación el 27 de Mayo de 2015