Hace casi 55 años, el 20 de julio de 1969, la humanidad puso por primera vez un pie en la Luna, concretamente en el Mar de la Tranquilidad o Mare Tranquillitatis, una enorme planicie con 873 km de diámetro en la que alunizaron los astronautas Neil Armstrong y Buzz Aldrin.

Ahora, en otro lugar de este extenso ‘mar’, científicos de Italia y EE UU han localizado un túnel en el subsuelo lunar. Parece tratarse de un tubo de lava vacío conectado a una de las fosas que se observan en la superficie, según publican en la revista Nature Astronomy.

La fosa de Mare Tranquillitatis analizada es la más profunda conocida de la Luna, con un radio de aproximadamente 100 metros, paredes verticales o con salientes y un suelo inclinado.

«Estas cuevas han sido teorizadas durante más de 50 años, pero es la primera vez que demostramos su existencia», destaca uno de los autores, Lorenzo Bruzzone, profesor de la Universidad de Trento, quien explica la investigación: «En 2010, como parte de la actual misión en curso del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA, su mini instrumento de radiofrecuencia (Mini-RF) tomó datos que incluían los de esa fosa en Mare Tranquilitatis”.

“Años después hemos vuelto a analizar estos datos con modernas técnicas de procesamiento de señales, y hemos descubierto reflexiones de radar de la zona de la fosa que se explican mejor si existe el conducto subterráneo de una cueva. Este descubrimiento proporciona la primera prueba directa de un tubo de lava accesible bajo la superficie de la Luna», afirma.

Fosa lunar del Mare Tranquillitatis analizada bajo la que se ha encontrado la cueva o cavidad. Imagen: NASA/GSFC/Arizona State University.

Por su parte, Leonardo Carrer, otro de los coautores e investigador de esta universidad italiana, comenta a SINC: “Estudios científicos anteriores sugerían la existencia de tubos de lava en la Luna, pero la diferencia clave y significativa de nuestro trabajo es que, por primera vez, hemos localizado y cartografiado una cueva realmente accesible desde una fosa en la superficie lunar”.

“Además –subraya–, utilizando datos de radar, hemos podido obtener el primer en 3D de la parte inicial de la forma de una cueva de la Luna”.  Según este modelo, la explicación más probable de lo que se observa es que la cavidad sea un tubo de lava vacío.

Los investigadores observaron un aumento del brillo del radar en el lado oeste de la fosa. Utilizando simulaciones, dedujeron la presencia de un vacío o conducto en la cueva que se expande desde ese lado oeste del fondo de la fosa.

El equipo estima que el conducto se encuentra a una profundidad de entre 130 y 170 metros, tiene una longitud de entre 30 y 80 metros y una anchura de unos 45 metros. La cueva también es potencialmente plana o inclinada un máximo de 45 grados y muy probablemente accesible.

El investigador principal de Mini-RF, Wes Patterson, del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins (EE UU), apunta que «esta investigación demuestra que los datos de radar de la Luna pueden utilizarse de forma novedosa para abordar cuestiones fundamentales para la ciencia y la exploración, como lo crucial que es seguir recopilando datos lunares obtenidos por teledetección, lo que incluye la actual misión LRO y, con suerte, futuras misiones de otros orbitadores».

En el estudio, financiado parcialmente por la Agencia Espacial Italiana, también ha participado el investigador Riccardo Pozzobon, de la Universidad de Padua y de La Venta Geographic Explorations APS (Italia), que contribuyó a los análisis geológicos y a la modelización del conducto.

En la superficie de la Luna se han encontrado más de 200 fosas, algunas de las cuales, denominadas «claraboyas», están formadas por derrumbes de un tubo de lava. Los autores sugieren que estos tubos o conductos volcánicos podrían ser una característica común bajo las llanuras lunares.

Potenciales bases lunares subterráneas

Además, destacan que su estudio tiene importancia científica e implicaciones para el desarrollo de misiones a la Luna, donde el entorno es hostil para la vida humana. Las temperaturas superficiales en la cara iluminada de la Luna pueden alcanzar los 127 °C, mientras que en la cara no iluminada pueden descender hasta los -173 °C.

La radiación cósmica y solar puede ser hasta 150 veces más potente en la superficie lunar que la que experimentamos en la Tierra y existe una amenaza constante de impacto de meteoritos. Estas condiciones obligan a buscar lugares seguros para la construcción de infraestructuras que permitan una exploración sostenida, y refugios subterráneos como este ofrecen una solución al problema.

Estas cuevas pueden ser un hábitat alternativo para los futuros astronautas con respecto a una base en la superficie lunar, aunque las dos opciones tienen sus pros y contras que se deben analizar”, apunta Carrer.

La principal característica de las cuevas es que permiten disponer de las principales partes estructurales de una posible instalación para los humanos sin necesidad de complejas actividades de construcción, señala el investigador, quien destaca cuatro aspectos: “Uno, protección contra los rayos cósmicos y la radiación solar, que son nocivos para el ser humano e inciden constantemente sobre la superficie lunar; dos, estabilidad térmica, ya que las temperaturas en la superficie lunar varían drásticamente mientras que el interior de las cuevas lunares mantiene una temperatura estable”.

“Tercero, protección contra micrometeoritos –continúa–, ya que las rocas de las cuevas proporcionan un blindaje natural contra los impactos; y cuarto, disponibilidad de recursos, al poder estar más cerca de fuentes de hielo de agua y otros minerales”.

El científico advierte que abordar estos “difíciles retos” al construir una base en la superficie requiere soluciones de ingeniería muy complejas, que pueden resultar menos eficaces que las que ya proporciona la naturaleza en el caso de las cuevas.

Por otro lado, reconoce que existen riesgos potenciales sobre el uso de las cuevas que actualmente se abordan desde distintos frentes, como la realización de análisis estructurales para evaluar la estabilidad de la cueva, el refuerzo de las paredes y el techo de los conductos, la creación de hábitats redundantes de modo que si una sección del tubo se ve comprometida los astronautas puedan trasladarse a otra más segura, y la instalación de sistemas de monitorización capaces de detectar cualquier signo de tensión estructural o actividad sísmica.

“Lo importante es que ahora hemos identificado una cueva accesible que podría ser el objetivo de una futura misión robótica con un módulo de aterrizaje para explorar, medir y comprender mejor las condiciones de estas cuevas”, concluye el investigador italiano.