¡Adiós aterrizajes en la Luna!: el problema físico que ni la NASA puede resolver

La física es una de las mejores herramientas para entender el universo, pero tiene límites. Conocé por qué no se podrá aterrizar más en la Luna en el futuro.

El problema de física imposible de resolver que impedirá los aterrizajes en la Luna en un futuro.

Un problema de la física imposible de resolver para la NASA son los aterrizajes en la Luna. Si bien la ciencia es la mejor herramienta creada por la humanidad para comprender el universo, existe una serie de comportamientos que quedan fuera de su alcance. Este caso es uno de ellos.

Los límites de la física: por qué ya no se podrá aterrizar en la Luna

Los aterrizajes en la Luna y la física.

Cuando el cohete viaja por la atmósfera, los gases expulsados a gran velocidad son concentrados en un chorro, estabilizando en gran medida la trayectoria y la temperatura. Desde 1950, se investigó sobre el flujo de los gases de los motores cohete en la atmósfera, mezclando observaciones experimentales con simulaciones numéricas, realizadas mediante ecuaciones de Navier-Stokes.

Sin embargo, cuando los cohetes están en el vacío del espacio o la superficie de la Luna, los modelos matemáticos fallan. Fuera de la atmósfera, el gas no es concentrado en un chorro y tiende a expandirse para rellenar el vacío, invalidando las ecuaciones de Navier-Stokes.

Si bien se realizaron esfuerzos por modelar correctamente gases expulsados en el vacío, no se obtuvieron buenos resultados. Las diferentes propuestas muestran numerosos problemas y discrepancias entre sí. En la Luna, estudiar los gases expulsados durante el aterrizaje es difícil, ya que solo son visibles cuando chocan contra la superficie lunar. Además, se quiere investigar cómo interactúan con el regolito lunar, una capa delgada de material pulverizado sobre la roca sólida.

Comprender esta dinámica es crucial para futuros aterrizajes, ya que afecta la visibilidad, forma cráteres y puede representar una amenaza para naves y estaciones en órbita.

Cómo descubrió la NASA este problema lunar

NASA.

Los investigadores de la NASA utilizaron simulaciones y observaciones experimentales para estudiar estos fenómenos, enfrentándose a la complejidad de recrear las condiciones lunares. Las grabaciones de misiones Apolo, Chang’e y Chandrayaan proporcionan valiosa información visual.

Aunque la imposibilidad de soluciones matemáticas exactas es evidente, se destaca la importancia de aproximaciones correctas para replicar procesos como el regolito lunar con suficiente precisión para obtener resultados útiles.

NASA: cómo serán los aterrizajes futuros en la Luna

A lo largo de los próximos años, decenas de sondas descenderán a la superficie lunar. Pero la NASA y China tienen planes de asentamiento permanentes en las inmediaciones al polo sur, para los que es necesario caracterizar correctamente el comportamiento del regolito lunar.

Una mayor cadencia de lanzamiento supone mayor desgaste para las estructuras presentes, y hasta una amenaza para la propia nave. Así como erosión para la futura estación espacial Gateway, donde se predice puede llegar material eyectado a gran velocidad.