Si has seguido la actualidad espacial últimamente sabrás que la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio, más conocida como NASA, tiene sus ojos puestos en una meta: volver a la Luna más pronto que tarde. La misión Artemis es el ambicioso plan que la agencia estadounidense ha confeccionado para, junto a una serie de socios comerciales y otros organismos internacionales, poner seres humanos de nuevo en nuestro satélite natural.

Presentada en mayo de 2019, inicialmente Artemis estaba programada para estar en marcha en 2024, pero ya sabemos que en palacio las cosas van como van y, en general, 2020 no ha ayudado mucho: una crisis sanitaria que ha paralizado nuestro mundo, la llegada de una nueva Administración al gobierno estadounidense y las complicaciones propias de un proyecto de este calibre hacen más que probable que la NASA tenga que retrasar sus planes hasta la segunda mitad de la década para establecer misiones sostenibles a nuestra Luna.

Si bien el presidente Biden aún no ha cambiado ‘la fecha oficial’, la mayoría de los expertos opina que posiblemente no será hasta 2025 o 2026 cuando veamos de nuevo a astronautas pisar la superficie lunar. El problema es que este es un viaje que no solo depende de nosotros, los humanos, para tener éxito: un nuevo estudio publicado en la revista Solar Physics, recogido por MIT Technology Review, sugiere que existe un mayor riesgo de fenómenos meteorológicos espaciales (tormentas de radiación y partículas solares sobrealimentadas) en la segunda mitad de la década.

Una prominencia eruptiva solar con la Tierra superpuesta para dar una sensación de escala.
Una prominencia eruptiva solar con la Tierra superpuesta para dar una sensación de escala.
NASA

Los peligros del ‘clima espacial’

Las tormentas geomagnéticas son perturbaciones globales del sistema terrestre que se desencadenan por la llegada de estructuras de viento solar a gran escala al espacio cercano a la Tierra. Forman parte de lo que comúnmente se denomina ‘clima espacial’, es decir, la variabilidad del plasma, el campo magnético y las partículas energéticas en el entorno espacial cercano a nuestro planeta.

Para entenderlo un poco mejor, lo que ocurre es que la superficie del Sol entra en erupción con gas y plasma, expulsando partículas cargadas (protones, electrones e iones pesados) al resto del sistema solar a millones de kilómetros por hora.

El Sol desató una poderosa llamarada el 4 de noviembre de 2003.
El Sol desató una poderosa llamarada el 4 de noviembre de 2003.
NASA

Aunque puede parecer que algo como una tormenta solar geomagnética está muy lejos de poder dañarnos, sus partículas pueden chocar contra la Tierra y la Luna en cuestión de minutos. A los humanos que estamos en la superficie terrestre nos protege el campo magnético de nuestro planeta, pero algo tan pequeño tiene todavía mucha capacidad de destrucción: estos fenómenos pueden tener una serie de efectos adversos en las tecnologías espaciales y terrestres, además de representar un peligro para la salud de los seres humanos en el espacio o en vuelos a gran altitud. Y ahí es donde empiezan los problemas.

El clima espacial podría ser extremadamente peligroso para cualquier astronauta que vuele a la Luna o intente vivir y trabajar en un puesto avanzado lunar en la superficie del satélite. Los sistemas de soporte vital y la energía podrían apagarse, y la actividad solar podría producir niveles de radiación potencialmente mortales.

Matthew Owens, físico espacial de la Universidad de Reading en el Reino Unido y el autor principal del nuevo estudio, explica que cada 11 años, el campo magnético del sol cambia (los polos norte y sur intercambian lugares) y la actividad solar aumenta y disminuye. Se trata de lo que se conoce como máximo solar y mínimo solar.

Sin pensarlo mucho, cualquiera apostaría a que el momento más seguro es el mínimo solar, pero ese no ha sido necesariamente el caso, ya que las tormentas solares extremas, del tipo que realmente podrían devastar una misión a la Luna, ocurren al azar. No obstante, estos eventos son muy raros, añade el estudio.

Once años en la vida del Sol, que abarcan la mayor parte del ciclo solar 23, a medida que avanzaba desde las condiciones del mínimo solar al máximo y de regreso al mínimo
Once años en la vida del Sol, que abarcan la mayor parte del ciclo solar 23, a medida que avanzaba desde las condiciones del mínimo solar al máximo y de regreso al mínimo.
NASA

Para reforzar el análisis de los pocos datos disponibles, Owens y su equipo desarrollaron modelos de probabilidad de clima espacial extremo basados en 150 años de registros de actividad solar. Estos modelos simulaban diferentes frecuencias de tormentas extremas: uno las tenía al azar y el otro aumentaba la probabilidad en los máximos solares.

Después de miles de simulaciones, los investigadores tenían datos suficientes para determinar qué tipo de escenarios se alineaban mejor con lo que sabemos actualmente sobre cómo funciona el Sol. Aprendieron que el clima espacial extremo sigue el mismo patrón general que el clima moderado: la actividad es mayor durante un máximo solar que un mínimo, y los eventos severos son más probables durante los ciclos solares más fuertes que durante los más débiles. Además aprendieron que los eventos extremos tienden a ocurrir un poco más tarde en los ciclos solares impares que en los pares.

El ciclo solar 25 comenzó en diciembre de 2019. En general, se espera que el máximo solar ocurra en 2023-2029, por lo que debería marcar el momento más desagradable para el clima espacial. “Pero debido a que este es un ciclo extraño, la probabilidad de clima espacial extremo es más alta hacia el final de esa ventana, digamos, 2026-2029”, dice Owens.

“El estudio tenía la intención de observar el clima espacial extremo en general, más que específicamente en relación con la exploración lunar. Solo al juntar los diversos hallazgos para tratar de hacer un pronóstico de la probabilidad de clima espacial extremo durante el próximo ciclo de 11 años, las implicaciones para la exploración lunar se hicieron evidentes”, destaca el autor.

Así, si bien subrayan que no están “prediciendo el momento de eventos individuales”, afirman que “el mejor consejo” que pueden dar es sobre la probabilidad de encontrarnos “con un evento extremo” al final de la década.

Una ilustración del campo magnético de la Tierra que protege nuestro planeta de las partículas solares.
Una ilustración del campo magnético de la Tierra que protege nuestro planeta de las partículas solares.
NASA

¿La solución es diseñar naves más resistentes?

Una mayor comprensión del clima espacial puede ayudar a mitigar esos efectos adversos que puede provocar en nuestras tecnologías y nuestra salud. “Quizás la estrategia de mitigación más simple sea utilizar la climatología conocida del clima espacial para construir sistemas con la resiliencia adecuada, es decir, diseñar sistemas capaces de sobrevivir al número e intensidad esperados de tormentas durante la vida útil de un sistema”, dice el estudio.

Sin embargo, destaca, “desarrollar tal resiliencia tiene un costo, particularmente para el hardware de las naves espaciales y, por lo tanto, existe un incentivo para no ‘sobre-diseñar’”.

Hacer súpernaves resistentes a las súpertormentas solares no es barato y no parece, además, que la NASA vaya a conseguir recaudar los fondos necesarios teniendo en cuenta que ya sin que el clima del espacio fuera un problema se le estaba dando menor presupuesto para su misión Artemis -el proyecto de ley de gastos que el Congreso aprobó en diciembre le otorgó 850 millones de dólares para el programa Human Landing System, el aterrizador lunar, muy por debajo de los 3.200 millones que necesitaba para cumplir con la línea de tiempo de 2024-.

Dado que la parte económica puede ser un problema, los autores del estudio opinan que si un lanzamiento tiene que retrasarse hasta 2026, podría ser más deseable retrasarlo aún más, hasta 2030. De lo contrario, los planificadores de la misión deben asegurarse de que una nave espacial tenga el hardware adecuado para proteger a los astronautas de un evento extremo.

Evolución solar durante el último siglo.
Evolución solar durante el último siglo.
NASA

Recuerdan, además, que actualmente nuestros mejores sistemas de alerta para el clima espacial nos dan un aviso de unas pocas horas a unos pocos días, y esos pronósticos son aún peores para predecir tormentas catastróficas, por lo que si se sucediera una tormenta solar de este tipo no tendríamos capacidad de reacción para traer a casa a los astronautas que estuvieran en la Luna.

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