Construcción en la Luna utilizando regolito lunar

Construyendo el futuro: cómo los científicos transforman el regolito lunar en infraestructura espacial duradera

El regolito lunar es la capa no consolidada de material rocoso fragmentado, polvo y minerales que cubre la superficie de la Luna, la cual los científicos están transformando ahora en materiales de construcción duraderos mediante la impresión 3D por láser. Este proceso, conocido como Utilización de Recursos in Situ (ISRU, por sus siglas en inglés), permite la creación de hábitats y herramientas resistentes al calor directamente en la superficie lunar, evitando la necesidad de transportar suministros pesados desde la Tierra. Al fundir este material polvoriento en capas sólidas, los investigadores están sentando las bases para colonias humanas permanentes.

Transportar materiales de construcción a la Luna sigue siendo uno de los obstáculos más significativos para la exploración espacial, con costes estimados históricamente en decenas de miles de dólares por kilogramo. Para que el programa Artemis de la NASA tenga éxito en el establecimiento de una presencia humana a largo plazo para finales de la década, las misiones deben pasar de un modelo de "traerlo todo consigo" a uno de autosuficiencia. Este cambio de paradigma se basa en la Utilización de Recursos in Situ (ISRU), donde los recursos naturales del destino —específicamente el regolito lunar— se convierten en la materia prima principal para la infraestructura. Esta estrategia reduce drásticamente el peso de la carga útil de los vehículos de lanzamiento, haciendo que la exploración del espacio profundo sea económica y logísticamente viable.

¿Qué es el regolito lunar y cómo puede utilizarse para la construcción?

El regolito lunar es la capa de restos sueltos y fragmentados que cubre el lecho rocoso sólido de la Luna, formada a lo largo de miles de millones de años por impactos de meteoritos y el bombardeo del viento solar. En la construcción, este material sirve como materia prima que puede fundirse mediante láseres de alta potencia o energía solar concentrada para crear ladrillos impresos en 3D, plataformas de aterrizaje y hábitats protegidos contra la radiación para los astronautas. Debido a que contiene minerales de silicato como piroxeno, olivino y feldespato plagioclasa, puede procesarse en estructuras similares a la cerámica con una alta estabilidad térmica.

Las propiedades físicas del regolito lunar varían significativamente según la geografía de la Luna. El material utilizado en simulaciones recientes, conocido como LHS-1 (Lunar Highland Simulant), replica el suelo encontrado en las tierras altas lunares, una región caracterizada por un terreno con muchos cráteres y rocas basálticas oscuras. Los científicos han descubierto que cuando este polvo fino se somete a técnicas de fabricación aditiva, puede fundirse en formas complejas. Este "hormigón lunar" no solo es duradero, sino también intrínsecamente resistente a la naturaleza tóxica y abrasiva del entorno de la Luna, proporcionando un material seguro para albergar equipos científicos delicados y tripulaciones humanas.

¿Es real el nuevo estudio sobre la impresión 3D por láser de simulante lunar?

Sí, un estudio pionero publicado en la revista Acta Astronautica en febrero de 2026 confirma que el regolito lunar simulado puede convertirse en estructuras duraderas y resistentes al calor utilizando la impresión 3D por láser. Realizado por investigadores de The Ohio State University, el estudio utilizó un método de "deposición de energía dirigida por láser" para fundir simulante lunar en capas. Dirigido por el investigador asociado de posgrado Sizhe Xu y la autora principal Sarah Wolff, el equipo fabricó con éxito objetos pequeños que podrían soportar condiciones extremas.

La metodología implicó el uso de un sistema especializado de impresión 3D que fundió el simulante LHS-1 y lo fusionó sobre varias superficies base. Según Sizhe Xu, las propiedades finales del material son muy sensibles al entorno en el que se imprimen. La investigación reveló que factores como los niveles de oxígeno atmosférico, la intensidad del láser e incluso la velocidad del proceso de impresión dictan la integridad estructural del producto final. Al probar estas variables, el equipo de Ohio State proporcionó la primera hoja de ruta exhaustiva sobre cómo podrían necesitar calibrarse las máquinas de fabricación para el vacío lunar.

¿Qué tan duraderas son las estructuras hechas de suelo lunar simulado?

Las estructuras fabricadas a partir de suelo lunar simulado muestran una durabilidad extrema, una alta resistencia mecánica y una excepcional resistencia al choque térmico, lo que las hace ideales para los volátiles cambios de temperatura de la Luna. El estudio de Ohio State descubrió que cuando el regolito lunar se imprime sobre superficies de cerámica de aluminosilicato, los dos materiales forman un enlace cristalino que mejora la estabilidad. El material resultante es capaz de proteger a los astronautas de impactos de micrometeoritos y de la dura radiación solar, manteniendo su carácter no tóxico.

Para verificar estos hallazgos, el equipo de investigación comparó el regolito impreso con varios sustratos, incluyendo acero inoxidable y vidrio. Observaron las siguientes métricas clave de rendimiento:

• Estabilidad térmica: El material mantuvo su forma y resistencia a pesar de los rápidos ciclos de calentamiento y enfriamiento.
• Calidad de adhesión: El simulante se adhirió de manera más efectiva con las cerámicas, que comparten compuestos químicos similares con la corteza lunar.
• Densidad estructural: Las capas fundidas por láser mostraron una alta resistencia a la compresión, rivalizando con la fuerza del hormigón de alto rendimiento utilizado en la Tierra.

El papel de la impresión 3D en la construcción autónoma

La impresión 3D es más viable que la construcción tradicional en el espacio porque permite la fabricación robótica autónoma sin necesidad de maquinaria pesada o intervención humana en zonas peligrosas. Antes de que las primeras tripulaciones de Artemis lleguen a un emplazamiento, se podrían desplegar unidades robóticas para imprimir infraestructura esencial, como plataformas de aterrizaje lunar y muros de protección contra explosiones. Esta construcción previa a la llegada garantiza que, cuando los humanos aterricen, tengan un entorno protegido listo para ser ocupado, reduciendo significativamente el riesgo de fracaso de la misión.

Uno de los desafíos críticos de esta tecnología es el consumo de energía. Aunque el sistema de laboratorio de Ohio State depende actualmente de la electricidad, la profesora adjunta Sarah Wolff sugiere que las futuras iteraciones podrían utilizar arquitecturas impulsadas por energía solar. Utilizar la abundante energía solar de la Luna para alimentar los láseres de deposición de energía dirigida crearía un ecosistema de construcción verdaderamente circular y sostenible. Esta flexibilidad es vital para la Utilización de Recursos in Situ en entornos con escasez de recursos donde cada vatio de energía debe gestionarse cuidadosamente.

Implicaciones futuras para el programa Artemis

El éxito del proyecto MMPACT (Moon & Mars Pervasive Additive Construction) y la investigación relacionada en Ohio State señalan una nueva era para las misiones Artemis de la NASA. A medida que se acerca el objetivo de 2030 para una base lunar permanente, la capacidad de escalar la impresión 3D desde pequeñas herramientas hasta "rascacielos lunares" a gran escala o hábitats protegidos se vuelve primordial. Esta tecnología hace más que solo facilitar el viaje espacial; proporciona un modelo para la fabricación sostenible que podría aplicarse de vuelta en la Tierra.

Según Sarah Wolff, las lecciones aprendidas de la fabricación en el entorno de escasez de recursos de la Luna podrían ayudar a abordar la escasez de materiales y los problemas de sostenibilidad en nuestro planeta de origen. "Si podemos fabricar cosas con éxito en el espacio utilizando muy pocos recursos, eso significa que también podemos lograr una mejor sostenibilidad en la Tierra", explicó. A medida que los investigadores continúan refinando la flexibilidad de estas máquinas de impresión 3D, el sueño de una colonia lunar autosostenible se acerca a la realidad, convirtiendo el "polvo" de la Luna en la piedra angular de la expansión humana hacia el cosmos.