Se confirma la existencia de toneladas de hielo en el polo lunar

Utilizando datos de un radar de la NASA que voló a bordo del Chandrayaan-1 de la India, los científicos han detectado depósitos de hielo cerca del polo norte de la luna. El instrumento de la NASA Mini-SAR, un radar ligero, de apertura sintética, encontró más de 40 pequeños cráteres con agua en estado solido. Los cráteres varían en tamaño, desde 2 a 15 km de diámetro. Aunque la cantidad total de hielo depende de su espesor en cada cráter, se estima que podría ser por lo menos 600 millones de toneladas métricas de hielo de agua.

El Mini-SAR ha fotografiado muchas de las regiones permanentemente en la sombra que existen en ambos polos de la Luna. Estas áreas oscuras son extremadamente frías y se había  formulado la hipótesis de que el material volátil, incluido hielo de agua, podría estar presente en cantidad. El objeto principal de la ciencia el experimento del Mini-SAR es cartografiar y caracterizar los depósitos que existen.

El Mini-SAR es un  ligero (menos de 1okg)  instrumento de imágenes de radar. Utiliza las propiedades de polarización de las ondas de radio reflejadas para caracterizar las propiedades de superficie. El Mini-SAR envía pulsos de radar que se dejan circular polarizados. Típicas superficies planetarias revierten la polarización en la reflexión de las ondas de radio, de modo que hacen eco en el Mini-SAR  con una perfecta polarización circular. La relación de la potencia recibida en el mismo sentido de transmisión (a la izquierda) al sentido contrario (derecha) se denomina relación de polarización circular (CPR) . La mayor parte de la Luna tiene CPR baja, lo que significa que la inversión de la polarización es la norma, pero algunos objetivos han revelado una RCP alta. Esto incluye  superficies jovenes (como un cráter reciente o  hielo, que es transparente a la  energía que las ondas de radio dispersan y se multiplica los impulsos, dando lugar a una mejora en las reflexiones del mismo sentido y por lo tanto, una RCP alta. La RCP no es únicamente de diagnóstico de cualquiera rugosidad o hielo, el equipo científico debe tener en cuenta el entorno de las ocurrencias de la señal  para interpretar su causa.

Numerosos cráteres cerca de los polos de la Luna tienen interiores que están en sombra permanente. Estas áreas son muy frías y el agua en forma de hielo es estable  por tiempo indefinido. Los cráteres recienten muestran un alto grado de rugosidad en la superficie (CPR alta), tanto dentro como fuera del borde del cráter, causado por las afiladas rocas y los campos de bloques que se distribuyen en toda la zona del cráter. Sin embargo,el Mini-SAR ha encontrado cerca del polo norte que CPR altas en el interior, pero no fuera de sus bordes. Esta relación sugiere que la RCP  alta no está causada por la aspereza del terreno, sino por algún material que se haya en el interior de estos cráteres. Interpretamos esta relación tan consistente con el hielo de agua presente en estos cráteres. El hielo debe ser relativamente puro y por lo menos debe tener un par de metros de espesor para dar esta firma.

El cantidad estimada de hielo que puede estar presente, es comparable a la cantidad estimada basada en datos de  la misión anterior de la Lunar Prospector (varios cientos de millones de toneladas métricas.) La variación en las estimaciones entre Mini-SAR y el espectrómetro del Lunar Prospector se debe al hecho de que sólo se mide a profundidades de cerca de metro y medio, por lo que induciría a subestimar la cantidad total de agua presente. Al menos parte del hielo polar se mezcla con el suelo lunar y, por tanto, resultan invisibles para los radares.

“El cuadro que surge de las mediciones múltiples y de los datos resultantes de los instrumentos sobre misiones a la Luna, indican que la creación de agua,  migración, deposición y retención se están produciendo en la luna”, dijo Paul Spudis, investigador principal del experimento Mini-SAR  y perteneciente al Planetary Institute de Houston. “Los nuevos descubrimientos demuestran que la luna es una aún más interesante y atractiva científicamente que lo que la exploración y operativos anteriores podían prever”.

“Después de analizar los datos, nuestro equipo científico determinó una fuerte indicación de hielo, un hallazgo que dará a  futuras misiones un nuevo objetivo para explorar más a fondo y explotar”, dijo Jason Crusan, encargado del Programa de Mini-RF para el Espacio de la NASA.

Las conclusiones de la Mini-SAR se han publicando en la revista Geophysical Research Letters Los resultados son consistentes con los hallazgos recientes de otros instrumentos de la NASA y añaden más peso a la creciente comprensión científica de las múltiples formas que puede adoptar el agua que se encuentra en la luna. El sistema de Mineralogía Mapper ha descubierto moléculas de agua en las regiones polares de la luna, mientras que vapor de agua fue detectado por el satélite de observación de la NASA  LCROSS.

El Mini-SAR y el Mapper son sólo 2 de los11 instrumentos Indios de la la Organización de Investigación Espacial Chandrayaan-1. El Laboratorio de Física Aplicada en Laurel, Maryland, realizó la integración y los ensayos finales del Mini-SAR. Y fue desarrollado y construido por la Naval Air Warfare Center en China Lake, California, y varios otros empresas y organismos.