Eliminador de polvo lunar

Es también traducción de Shaking Off Moondust en Astrobiology Magacine #1# Abril 19, 2006: Hunda sus manos dentro de ellas para buscar el artículo y cuando lo saque, las bolitas se le habrán pegado en los brazos. Trate de quitárselas y no se caerán—por el contrario, pareciera que saltaran, sólo para pegarse en sus piernas o en cualquier otra parte. Entre más pequeñas las bolitas, más tenaces parecen ser. De hecho, si rompe una bolita de este material en pedacitos, es casi imposible sacudirse los minúsculos y livianos trocitos. Este es el clásico comportamiento de atracción electroestática. Es también el comportamiento del polvo lunar y posiblemente también del polvo Marciano. La docena de astronautas de las misiones Apolo que alunizaron en nuestro satélite entre 1969 y 1972 descubrieron que el polvo lunar era un reto inesperado. No solamente era tan abrasivo que desgastaba parcialmente la cubierta exterior de los guantes de sus trajes espaciales, sino que también se quedaba pegado en todos lados. Entre más trataban de sacudírselo, más se impregnaba en la tela de los trajes espaciales. Parte de la adherencia tenaz del polvo se debía a las formas irregulares y filosas de los granos de polvo individuales, formados a través de millones de años por impactos de meteoritos que repetidas veces fusionaron los peñascos unos con otros transformándolos en cristal y posteriormente fracturaron estas vítreas rocas reduciéndolas a polvo de cristal. Los bordes angulosos de las partículas eran casi como garras que se prendían a las cosas como abrojos microscópicos. Pero otra razón era la carga electrostática del polvo. Los inclementes rayos ultravioleta del sol que caen en una Luna desprotegida, tienen suficiente energía para rebotar a los electrones de las capas superiores del regolito (suelo), proveyendo a la superficie de cada partícula de polvo con una carga neta positiva. Entre más pequeñas eran las partículas, su masa era menor y la magnitud de su área superficial cargada era mayor; por lo consiguiente se adherían más—tal y como sucede con los minúsculos fragmentos de las bolitas de espuma de poliestireno. Sin embargo, un equipo dirigido por Carlos I. Calle (científico líder del Laboratorio de Física especializado en Electrostática y Superficie en el Centro Espacial Kennedy de la NASA) ha utilizado un poquito de judo intelectual para encontrar una solución y aprovecharse de la carga electrostática de los granos de polvo para repelerlos. De hecho, han planteado una nueva aplicación en base a una idea antigua. “En la década de los 70, Senichi Masuda, catedrático de ingeniería eléctrica de la Universidad de Tokio—famoso por ser un pionero en la electrostática—ideó la ‘cortina eléctrica’”, recuerda Calle. Masuda, sin haber siquiera pensado en la Luna o en Marte, se encontraba trabajando en los filtros de polución. Ya que las partículas de nieblas tóxicas a menudo tienen cargas eléctricas, Masuda ideó un prototipo de lo que él llamó la cortina eléctrica. Fundamentalmente, la cortina eléctrica era una serie de electrodos paralelos—alambres de cobre delgados—espaciados a una distancia aproximada de un centímetro (media pulgada) en una tarjeta de circuito. Masuda les aplicó corriente alterna, tal como la que se obtiene de cualquier enchufe en la pared. La palabra “alterna” se refiere al hecho de que los electrones en los alambres se mueven rápidamente—60 veces por segundo en los Estados Unidos, 50 veces por segundo en Europa—se les hace moverse hacia delante y hacia atrás a lo largo del alambre, en vez de en una dirección solamente como sucede con la corriente directa proveniente de una batería. #2# Pero en vez de proporcionar la misma corriente alterna para todos los electrodos paralelos al mismo tiempo, Masuda hizo algo ingenioso. Retardó ligeramente la llegada de la corriente a cada electrodo consecutivo. Ese ligero retraso hizo que el campo electromagnético de cada electrodo se desfasara del de sus vecinos, creando una onda electromagnética que viajaba velozmente en forma horizontal a través de la superficie en la cual se encontraban los electrodos. Además, cualquier partícula cargada que se encontrara en la superficie era elevada y movida por esa onda electromagnética ambulante, como si fueran surfistas que estuvieran siendo empujados por una ola oceánica. Avanzando hacia el presente: Después de ver cómo al polvo Marciano que se colecta en los paneles solares del Mars Pathfinder se le priva de energía eléctrica y adquiere problemas de funcionamiento, Calle y sus colaboradores comenzaron a preguntarse si la cortina eléctrica podría ser adaptada para mantener los paneles solares en la Luna y en Marte libres de polvo. Después de todo, discurrió, “ni los astronautas humanos ni los astronautas robots, pueden pasársela limpiando ventanas todo el tiempo”. Sin embargo, el dispositivo necesitaría electrodos transparentes para permitir el paso de la luz solar. Así que en vez de usar alambres de cobre, Calle y sus colegas construyeron electrodos a partir del óxido de indio de titanio (ITO), los óxidos semiconductores transparentes “los cuales son ahora una tecnología madura, ya que se utilizan en las pantallas táctiles de los PDAs (asistentes digitales personales)”, explica Calle. También acercaron los electrones unos a otros un poco más—sólo los separaban unos cuantos milímetros. El resultado fue una película transparente que “es flexible, como una hoja de vinilo”, a la que ellos llaman escudo electrodinámico contra polvo. #3# Cuando el escudo transparente contra polvo estuvo cubierto del simulado polvo lunar o marciano (el cual es en su mayor parte ceniza volcánica pulverizada y rescoldos provenientes de volcanes terrestres) y se puso en una cámara de vacío a la que posteriormente se le inyectó la enrarecida presión atmosférica de Marte o de la Luna, funcionó de mil maravillas. Se deshizo de la mayor parte del polvo haciéndolo hacia un lado en segundos: video. Sin embargo, en ninguno de los suelos simulados, tanto en el de la Luna como el de Marte, existen hierro puro o los fragmentos vítreos que se encuentran en el polvo lunar real. Esta diferencia puede afectar la efectividad del escudo. “Espero efectuar el experimento de nuevo con un vial de polvo lunar verdadero”, observa. Mientras que Calle es optimista acerca de la efectividad del escudo contra polvo en superficies grandes y planas o en superficies ligeramente curvadas tales como los paneles solares y los visores de los cascos de los astronautas, “los pliegues en la tela de un traje espacial son un reto más complicado”, asevera. “Los ITOs son flexibles, pero después de cierto punto se rompen”. También está trabajando para afinar el voltaje, la frecuencia, la fase y otras propiedades eléctricas de la onda electromagnética ambulante para que se pueda repeler la máxima cantidad posible de polvo. Y tiene curiosidad por ver cómo se comportaría en una gravedad más débil. Hay mucho trabajo por hacer, afirma Calle, pero un día su dispositivo puede poner punto final a los problemas con el polvo lunar.