El proyecto CaRD de la NASA extrae oxígeno del regolito lunar

Química solar: La NASA demuestra un método para extraer oxígeno del regolito lunar mediante luz solar concentrada

Investigadores de la NASA han demostrado con éxito un método innovador para extraer oxígeno de suelo lunar simulado utilizando la potencia de la energía solar concentrada. Este hito, logrado a través del proyecto Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD), utiliza una reacción química impulsada por el sol para descomponer el regolito, proporcionando un camino sostenible para la presencia humana a largo plazo en la Luna. Al producir localmente consumibles de soporte vital y propulsor, esta tecnología reduce significativamente la carga logística de transportar suministros pesados desde la Tierra.

El desarrollo de tecnologías de Utilización de recursos in situ (ISRU) es una piedra angular del Programa Artemis, que tiene como objetivo establecer una base permanente en el polo sur lunar. Para sostener a una tripulación humana durante meses o años, las agencias espaciales deben alejarse de la dependencia total de la Tierra. Extraer oxígeno directamente de la superficie lunar —donde se encuentra unido químicamente dentro de los óxidos minerales del regolito lunar— se considera la forma más eficiente de proporcionar aire respirable y oxígeno líquido para los motores de cohetes.

¿Qué es el proyecto Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) de la NASA?

El Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) de la NASA es una prueba piloto tecnológica que utiliza energía solar concentrada para extraer oxígeno del regolito lunar simulado mediante una reacción química impulsada por el sol. El 13 de febrero de 2026, el equipo completó las pruebas del prototipo integrado, produciendo oxígeno con éxito y confirmando la producción de monóxido de carbono. Este proyecto integra hardware de la industria privada y de múltiples centros de la NASA para validar las capacidades de fabricación lunar.

El proyecto CaRD representa un esfuerzo colaborativo masivo en ingeniería aeroespacial y ciencia planetaria. El prototipo integrado utilizó un reactor de producción de oxígeno carbotérmico desarrollado por Sierra Space, que se combinó con un sofisticado concentrador solar diseñado por el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland. Para garantizar que la energía solar se enfocara con alta precisión, el equipo empleó espejos especializados de Composite Mirror Applications. Todo el sistema fue regulado por aviónica, software y sistemas de análisis de gases desarrollados en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, mientras que el Centro Espacial Johnson de la NASA proporcionó la gestión general del proyecto y la ingeniería de sistemas.

¿Por qué es importante extraer oxígeno del regolito para la exploración lunar?

Extraer oxígeno del regolito lunar es esencial porque proporciona aire respirable para los astronautas y propulsor de cohetes localmente, reduciendo drásticamente el costo y la complejidad de las misiones espaciales. Al aprovechar los recursos locales, la NASA puede minimizar la masa requerida para el lanzamiento desde la Tierra. Esta capacidad es la clave para transformar la Luna de un destino de visitas cortas en un centro a largo plazo para la exploración del espacio profundo.

Los beneficios logísticos de este enfoque de "vivir de la tierra" no pueden ser exagerados. Actualmente, cada kilogramo de oxígeno o combustible enviado a la Luna requiere una cantidad masiva de energía y gastos para escapar de la gravedad terrestre. Al recolectar oxígeno de la superficie lunar, los planificadores de misiones pueden dedicar más capacidad de carga útil a instrumentos científicos y módulos de hábitat. Además, la capacidad de reabastecer naves espaciales en la Luna podría convertir la superficie lunar en una "estación de servicio" para misiones que se dirijan más lejos en el sistema solar, como hacia Marte.

¿Qué papel juega el monóxido de carbono en el proceso CaRD?

En el proceso CaRD, el monóxido de carbono sirve como un intermediario químico crítico que confirma la reducción exitosa de los óxidos metálicos dentro del regolito lunar calentado. La producción de monóxido de carbono durante la reacción impulsada por el sol demuestra que el reactor carbotérmico está rompiendo eficazmente los enlaces químicos para liberar oxígeno. Estos mismos sistemas de conversión química también pueden adaptarse para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y metano para futuras misiones a Marte.

Esta versatilidad química convierte a la tecnología CaRD en una innovación de doble uso para la exploración del sistema solar. Si bien el enfoque actual está en la Luna, la química solar involucrada en la gestión de gases basados en carbono es directamente aplicable a la atmósfera marciana. En Marte, donde el dióxido de carbono es abundante, reactores similares podrían proporcionar el oxígeno necesario para el soporte vital y metano para el propulsor del viaje de regreso. Las pruebas del prototipo integrado han confirmado que estos sistemas de análisis de gases posteriores son lo suficientemente robustos para manejar las duras condiciones similares al vacío requeridas para las operaciones espaciales.

Implicaciones para el Programa Artemis y más allá

El éxito de las pruebas del prototipo CaRD marca una transición de la investigación teórica a la fabricación espacial práctica. Al demostrar que la luz solar concentrada puede proporcionar el calor intenso necesario para la reducción carbotérmica, los investigadores han demostrado que no necesitamos depender de energía nuclear o de conjuntos masivos de baterías para el procesamiento térmico. Esta dependencia de la energía solar hace que el sistema sea más sostenible y fácil de desplegar en el polo sur lunar, donde los picos de luz eterna ofrecen un acceso casi constante al sol.

• Sostenibilidad de recursos: Utiliza 100% regolito local y energía solar renovable.
• Escalabilidad: El diseño del reactor puede ampliarse para soportar colonias lunares más grandes.
• Utilidad interplanetaria: La tecnología central es adaptable para la Utilización de recursos in situ en Marte.
• Reducción de costos: Disminuye significativamente el "precio por litro" de oxígeno en el espacio profundo.

Futuras direcciones para la química solar lunar

Mirando hacia el futuro, el equipo de CaRD planea perfeccionar la integración del concentrador solar y el reactor para soportar las fluctuaciones extremas de temperatura del entorno lunar. Las fases futuras del proyecto probablemente implicarán probar el hardware en cámaras de vacío que simulen más estrechamente la atmósfera de la Luna y sus condiciones térmicas. Los científicos también están investigando cómo los diferentes tipos de regolito —desde materiales de las tierras altas hasta suelos de mares basálticos— afectan la eficiencia del proceso de extracción de oxígeno.

La visión a largo plazo para la NASA implica una planta de producción de oxígeno totalmente automatizada situada en la superficie lunar. Tal instalación operaría de forma autónoma, almacenando oxígeno en tanques criogénicos antes de la llegada de las tripulaciones humanas. A medida que avancen las misiones Artemis, la integración de la química solar y la minería robótica será la base de una economía lunar autosuficiente, allanando el camino para el próximo gran salto en la exploración humana.

Nota ambiental: Mientras la NASA se enfoca en la química lunar, los observadores en la Tierra pueden notar una mayor actividad atmosférica hoy. Según datos recientes del 13 de febrero de 2026, una aurora moderada (G1) es visible en las regiones del norte, incluyendo Fairbanks, Alaska y Reikiavik, Islandia, con un índice Kp de 5.