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El derretimiento de núcleos de hielo en mundos congelados podría ayudar en la búsqueda de vida extra

¿Puede el procesamiento de depósitos de hielo ayudarnos a buscar vida en Marte o en la luna helada de Júpiter, Europa?

Los científicos siempre están encontrando nuevas formas de buscar vida en otros mundos, ya sea directamente con análisis químicos o indirectamente con imágenes satelitales. Tales ejemplos incluyen los diversos módulos de aterrizaje y rovers de la Luna y Marte, junto con la ciencia en curso que se lleva a cabo desde los orbitadores planetarios. Pero, ¿y si pudiéramos buscar vida y comprender mejor la historia de estos mundos misteriosos e intrigantes utilizando depósitos de hielo?

Una de esas tecnologías propuestas es el Melter-Sublimator for Ice Science (MSIS), que como su nombre lo indica, examina núcleos de hielo para análisis químicos, biológicos y elementales con la esperanza de no solo proporcionar un registro más detallado de cuerpos planetarios como la luna, Marte, Europa, Encelado, sino que también podría permitirnos comprender mejor las supernovas y el clima espacial a través de la colección de nucleidos cosmogénicos. Isótopos raros creados por rayos cósmicos.

Las misiones propuestas para la ciencia del núcleo de hielo no son nuevas, y algunas sugieren perforar o derretir su camino hacia su objetivo. Con MSIS, el propósito no será perforar o calentar su camino hacia una muestra, sino procesar y examinar la muestra de hielo después de que ya se haya extraído.

“MSIS emplea dos métodos para preprocesar núcleos de hielo: derretir y sublimar, que se pueden usar en combinación”, dijo Alexander Chipps, estudiante universitario en Ingeniería Mecánica en el Instituto de Tecnología de Georgia y autor principal del estudio. El Melter contiene elementos calefactores que cuando se activan permiten que el núcleo se derrita a través del cabezal de fusión. El cabezal de fusión fue diseñado para separar la superficie externa del núcleo contaminado (debido a la extracción y manipulación del núcleo de hielo) de la parte interna pura. El sublimador permite la preconcentración de un núcleo de hielo mediante la aplicación del núcleo al vacío, lo que hace que el hielo se convierta en vapor de agua mientras preserva otros contenidos del núcleo en un volumen reducido. En su estado actual, MSIS requiere la carga manual de muestras de núcleos de hielo”.

El diseño actual de MSIS permite albergar palitos de hielo que miden 1.3 pulgadas por 1.3 pulgadas, siendo los dos componentes principales el Melter y el Sublimator. El Melter permite el acceso individual a las secciones del núcleo interno, medio y externo de la barra de hielo al dividir la barra de hielo en tres secciones transversales cuando se derrite, lo que en última instancia mitiga la probabilidad de contaminación. El Sublimador, que descansa sobre el Melter, podrá realizar análisis in situ de materiales o muestras de residuos que regresan a la Tierra a través de un proceso llamado preconcentración. Esto mitigará los complejos procesos que tradicionalmente se requieren tanto para almacenar como para devolver muestras grandes a la Tierra.

“Que yo sepa, MSIS es el primer instrumento de tipo fusión de núcleo de hielo diseñado con consideraciones operativas del entorno espacial”, dijo Chipps. “Ciertamente hay más desarrollo por venir, pero creo que la tecnología MSIS podría desempeñar un papel clave en el estudio de la astrobiología”.


Un primer plano del terreno de Europa, visto por la nave espacial Galileo en 1998. (Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute

Si bien el estudio menciona cómo MSIS “podría contribuir a las demostraciones de Artemis 3” para incluir la extracción de oxígeno e hidrógeno del hielo lunar para sistemas de soporte vital, Chipps señala que “no hay arreglos formales para que la tecnología MSIS se incluya en una misión espacial”.

Si MSIS es algún día capaz de alcanzar el estado de misión espacial, los investigadores creen que podría usarse para ayudarnos a abordar preguntas fundamentales sobre la historia geológica y volcánica de Marte o realizar análisis de química húmeda en Europa o Encelado.

Por el momento, MSIS permanece en el laboratorio, pero los investigadores ya están pensando en futuros diseños para este dispositivo único de procesamiento de hielo.

“Nuestros próximos pasos son caracterizar y mejorar aún más el fundidor para comprender mejor y optimizar su rendimiento”, dijo el Dr. Christopher Carr, profesor asistente en la Escuela de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera del Instituto de Tecnología de Georgia y coautor del estudio, Space.com en un correo electrónico. “Llevar este prototipo a un instrumento espacial real implicará una serie de pasos comunes a la mayoría de la instrumentación espacial, incluida la prueba de rendimiento en las condiciones extremas relevantes (frío y baja presión o vacío) y garantizar que sobrevivirá a los rigores de los vuelos espaciales”.

“Creo que es importante enfatizar cuán multidisciplinario es este proyecto”, dijo Cassius Tunis, estudiante universitario en el Instituto de Tecnología de Georgia y coautor del estudio. “Nuestro trabajo incluye contribuciones y consideraciones de la ciencia terrestre / planetaria, ingeniería aeroespacial, ingeniería mecánica y biología, por nombrar algunas. Esperamos que esta investigación pueda mejorar nuestra comprensión colectiva de la Tierra y otros planetas, y también hacer que la ciencia del hielo sea más accesible para la variada comunidad de investigación”.

Imagen de la portada: Una ilustración de la luna helada de Júpiter, Europa. (Crédito de la imagen: Stocktrek/Getty Images)

Artículo publicado en inglés por primera ves en space.com

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