La NASA trabaja en el desarrollo de un sistema integrado de tecnologías de infraestructura para apoyar misiones científicas y tripuladas de exploración a largo plazo cerca del polo sur de la Luna dentro del programa Artemis. Este sistema no se limita a los módulos de aterrizaje o los vehículos exploradores, sino que incluye elementos esenciales para cualquier presencia continua: generación y almacenamiento de energía, comunicaciones y navegación, construcción de plataformas de aterrizaje y caminos, manipulación del suelo lunar, extracción de agua y oxígeno a partir de recursos locales y protección de los equipos frente al polvo y el calor extremo.
La agencia afirma que estas tecnologías se prueban en la Tierra, en entornos que simulan la gravedad lunar y directamente sobre su superficie. El objetivo es pasar de misiones aisladas a operaciones escalables que puedan prestar servicio a robots y astronautas y allanar posteriormente el camino para la exploración de Marte.
Energía: condición para mantener las operaciones
La energía continua es uno de los mayores requisitos para trabajar en la superficie lunar, donde el día y la noche lunares duran aproximadamente 15 días terrestres cada uno. La NASA desarrolla la tecnología Vertical Solar Array Technology (VSAT), un sistema autónomo que puede desplegarse, replegarse y desplazarse sobre terrenos irregulares mediante matrices solares verticales instaladas en mástiles de hasta 20 metros de longitud.
La agencia también desarrolla la Regenerative Fuel Cell para almacenar energía químicamente y después recuperarla mediante una pila de combustible, recargándola mediante electrólisis y energía solar. Esta tecnología busca una densidad energética superior a la de las baterías modernas, lo que podría reducir la masa necesaria para las misiones. Otros proyectos incluyen LunaGrid-Lite, que prueba la transmisión de alta tensión a través de un cable entre un módulo de aterrizaje de Astrobotic y un vehículo CubeRover, y el sistema Harmonia de Zeno Power, destinado a proporcionar calor y energía durante la noche lunar y en las regiones permanentemente sombreadas. La NASA también anunció que el reactor Lunar Reactor-1, el primer reactor de fisión nuclear en la Luna, tiene previsto aterrizar en la superficie en 2030.
Robótica y uso de recursos locales
La base lunar necesitará sistemas capaces de operar de forma autónoma durante largas distancias y en zonas de difícil acceso. El proyecto CADRE incluye una estación base y tres pequeños vehículos del tamaño de una maleta que colaboran para cartografiar la superficie y el subsuelo, evitar obstáculos y realizar estudios mediante radar de penetración terrestre. Por su parte, HI-RATE combina sensores LIDAR, procesadores espaciales de alto rendimiento y software de percepción, planificación y control, con el objetivo de permitir que los vehículos recorran distancias mayores y a más velocidad, dependiendo menos de los operadores en la Tierra.
En entornos extremadamente fríos, el brazo robótico COLDArm fue diseñado para funcionar durante todo el rango térmico de la superficie lunar, incluida la noche prolongada, sin calentadores de supervivencia. Sus componentes alcanzaron el nivel de preparación tecnológica TRL 6 en pruebas térmicas y de vibración, así como en entornos de vacío con polvo y simuladores del suelo lunar.
El programa de utilización de recursos in situ, o ISRU, se centra en recoger, procesar, almacenar y utilizar los materiales presentes en la Luna. Entre sus aplicaciones se encuentran la extracción de hielo de agua para producir oxígeno respirable y el uso de metales en la construcción. El excavador robótico Infrastructure Pilot Excavator (IPEx) tiene como objetivo transportar grandes cantidades de suelo lunar para construir plataformas de aterrizaje y terraplenes y preparar emplazamientos de construcción; la NASA menciona una capacidad prevista de aproximadamente 20 toneladas métricas durante una sola misión, mientras que los datos rápidos de la página indican una prueba de transporte de 10 toneladas a una distancia de 100 metros en 11 días.
Un ejemplo de procesamiento local es el proyecto Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD), que utiliza energía solar concentrada para extraer monóxido de carbono y producir oxígeno a partir de simuladores del suelo lunar. El proyecto Molten Regolith Electrolysis Tech Maturation (MRE) también desarrolló un reactor para extraer oxígeno y metales, con la generación de residuos ricos en metales que pueden utilizarse en la fabricación.
¿Qué convierte al entorno lunar en un desafío de ingeniería?
Los equipos deben funcionar a temperaturas de hasta 302 grados Fahrenheit durante el día lunar en el ecuador y descender hasta -292 grados Fahrenheit durante la noche, mientras que las regiones permanentemente sombreadas pueden alcanzar los -418 grados Fahrenheit. Por ello, la NASA desarrolla materiales aislantes y sistemas para distribuir y disipar el calor mediante el proyecto PALETTE, además de tecnologías para hacer frente al polvo abrasivo.
El Electrodynamic Dust Shield (EDS) utiliza campos eléctricos para levantar y retirar el polvo de las superficies, y demostró su capacidad para eliminar suelo lunar durante la misión Blue Ghost Mission 1 de Firefly Aerospace en 2025. Las cámaras SCALPSS captan imágenes tridimensionales de la interacción de los chorros de los módulos de aterrizaje con la superficie, lo que ayuda a comprender la erosión del suelo y la distribución del polvo durante el aterrizaje.
¿Por qué es importante este avance?
El mapa de ruta de la NASA revela que la construcción de una base lunar no depende de una sola tecnología, sino de la integración de la energía, las comunicaciones, la computación, la robótica y los recursos locales. El sistema de comunicaciones lunares 4G/LTE de Nokia llegó a la Luna en 2025 y envió datos operativos a la Tierra, mientras que el procesador High Performance Spaceflight Computing (HPSC) desarrolló una capacidad informática de al menos 100 veces la de los ordenadores actuales de vuelo espacial, con una mejora de la eficiencia energética y de la tolerancia a fallos. En la práctica, estas capacidades significan que los vehículos, las estaciones de energía y los equipos de construcción pueden coordinar tareas más complejas y tomar decisiones locales, en lugar de depender completamente de órdenes inmediatas desde la Tierra.
La NASA se apoya en este proceso en asociaciones con empresas, universidades y organismos gubernamentales. Entre ellas se encuentra la inversión de Mason con Redwire Space para nivelar y compactar el suelo y sinterizarlo mediante microondas con el fin de construir superficies sólidas, así como un contrato de 6,9 millones de dólares con Interlune por un año y medio para desarrollar herramientas de exploración de recursos como el hidrógeno y el helio-3. La agencia también señala que las tecnologías de gemelos digitales y la inteligencia artificial, incluidas las herramientas de Lunar Autonomy Challenge, podrían sustituir más del 50 % de los recursos materiales por herramientas virtuales en algunas operaciones de desarrollo y prueba.