Cuando los astronautas exploren la Luna durante el programa Artemisa, podrían necesitar hacer uso de los recursos que ya existen en la superficie lunar. Tomar agua, por ejemplo: debido a que es un recurso pesado y por lo tanto costoso para lanzar desde la Tierra, nuestros futuros exploradores podrían tener que buscar hielo para extraerlo. Una vez excavado, puede fundirse y purificarse para beber y usarse como combustible para cohetes. Pero, ¿cuánta agua hay en la Luna y dónde podríamos encontrarla?

Aquí es donde entra en juego la Linterna Lunar de la NASA, o Lunar Flashlight. Aproximadamente del tamaño de un maletín, el pequeño satélite, también conocido como CubeSat, tiene como objetivo detectar el hielo superficial que se encuentra naturalmente en el fondo de los cráteres de la Luna que nunca han visto la luz solar.

"Aunque tenemos una idea bastante buena de que hay hielo dentro de los cráteres más fríos y oscuros de la Luna, las mediciones anteriores han sido un poco ambiguas", dijo Barbara Cohen, investigadora principal de la misión en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Científicamente, está bien, pero si planeamos enviar astronautas allí para desenterrar el hielo y beberlo, debemos asegurarnos de que exista".

Administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, la nave espacial es una demostración de tecnología: buscará lograr varias novedades tecnológicas, incluida la primera misión de buscar hielo de agua con láser. También será la primera nave espacial planetaria en usar un propulsor "verde", un nuevo tipo de combustible que es más seguro para transportar y almacenar que la hidrazina propulsora de una nave espacial de uso común.

"Una misión de demostración de tecnología como Lunar Flashlight, que es de menor costo y llena un vacío específico en nuestro conocimiento, puede ayudarnos a prepararnos mejor para una presencia extendida de la NASA en la Luna, así como a probar tecnologías clave que pueden usarse en futuras misiones," dijo John Baker, gerente del proyecto Lunar Flashlight en JPL.

En el transcurso de dos meses, Lunar Flashlight se precipitará sobre el Polo Sur de la Luna para hacer brillar sus láseres en regiones que siempre permanecen en la sombra y buscará hielo en la superficie. Encontrados cerca de los polos norte y sur, se cree que estos cráteres oscuros son "trampas frías" que acumulan moléculas de diferentes hielos, incluido el hielo de agua. Las moléculas podrían provenir de cometas y material de asteroides que impactan en la superficie lunar y de las interacciones del viento solar con el suelo lunar.

"El Sol se mueve alrededor del horizonte del cráter, pero en realidad nunca brilla en el cráter", dijo Cohen, cuyo equipo incluye científicos de la Universidad de California, Los Ángeles, el Laboratorio de Física Aplicada John Hopkins y la Universidad de Colorado. "Debido a que estos cráteres son tan fríos, estas moléculas nunca reciben suficiente energía para escapar, por lo que quedan atrapadas y se acumulan durante miles de millones de años".

El reflectómetro de cuatro láseres de Lunar Flashlight utilizará longitudes de onda infrarrojas cercanas que son fácilmente absorbidas por el agua para identificar cualquier acumulación de hielo en la superficie. Si los láseres chocan contra la roca desnuda mientras brillan en las regiones permanentemente sombreadas del Polo Sur, su luz se reflejará en la nave espacial, lo que indica una falta de hielo. Pero si se absorbe la luz, significaría que estas cavidades oscuras contienen hielo. Cuanto mayor es la absorción, el hielo más extendido puede estar en la superficie.

Mientras que un CubeSat puede proporcionar información solo sobre la presencia de hielo en la superficie, y no debajo de ella, Lunar Flashlight buscará llenar un vacío crítico en nuestra comprensión de la cantidad de hielo de agua que poseen estas regiones. "También podremos comparar los datos de Lunar Flashlight con los excelentes datos que ya tenemos de otras misiones en órbita lunar para ver si hay correlaciones en las firmas de hielo de agua, lo que nos da una visión global de la distribución de hielo en la superficie," añadió Cohen.

Lunar Flashlight está financiado por el programa Small Spacecraft Technology dentro de la Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA. El programa se basa en el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California. Será una de las 13 cargas útiles secundarias a bordo de la misión Artemisa I, la primera prueba de vuelo integrada de los Sistemas de Exploración del Espacio Profundo de la NASA, incluida la nave espacial Orión y el lanzamiento del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) desde los Sistemas de Tierra de Exploración recientemente actualizados en el Centro Espacial Kennedy en Florida.

Bajo el programa Artemisa, los astronautas y los robots explorarán la Luna más que nunca. Las misiones robóticas comenzarán con entregas lunares comerciales en 2021, los humanos regresarán en 2024, y la agencia establecerá una exploración lunar sostenible para el final de la década. Usaremos lo que aprendemos en la Luna para prepararnos para enviar astronautas a Marte.