Una primera piedra para un hombre, una nueva era para la humanidad

Building better worlds. (Lema de la empresa de ficción Weyland-Yutani Corp. de la saga Alien).

Dentro de unos siglos, durante un crepúsculo de colores imposibles en la Tierra, los humanos que vivan fuera de nuestro planeta mirarán hacia un horizonte densamente urbanizado y murmurarán con nostalgia: «Antes todo esto era campo extraterrestre». Hasta llegar a esa dramática situación todavía debemos salvar, como especie y civilización, varios escollos complicados para nuestro nivel tecnológico, pero sobre todo económico. Porque mientras no haya problemas acuciantes que nos empujen a abandonar esta roca, ya sea un cambio climático devastador, una amenaza de invasión de la civilización trisolariana, una guerra nuclear, un ataque de bosque oscuro, la colisión contra un meteorito gigantesco o cualquier otro evento catastrófico global carne de argumento de novela de ciencia ficción definitiva o telefilm barato, será complicado justificar las partidas presupuestarias millonarias que las agencias espaciales con capital público necesitan para tal fin.

No obstante, y dejando de lado que la fecha en la que pondremos un pie en Marte o volvamos a la Luna (las opciones más factibles hoy en día) cambia más que las de la inauguración de la Y vasca, hay ciertas planificaciones que no deben dejarse para el último momento si no se quiere que las primeras bases humanas extraterrestres acaben con el mismo aspecto que el rancho de una secta apocalíptica tras su última cena. Si obviamos flecos minúsculos como el diseño del vehículo interplanetario, el tipo de propulsión, la preparación física y mental de los primeros colonos, el despegue, el desarrollo del viaje en sí (que en el caso de Marte duraría meses), el aterrizaje, la protección frente a la radiación y temperaturas extremas, y garantizar que se cubrirán las molestas necesidades humanas como respirar, comer y beber, la edificación aparece como el problema más grave a la hora de asentarse fuera de la Tierra.

Queremos una vivienda (extraterrestre) digna

El sentido común nos dice que lo lógico cuando llegue la primera expedición humana con ganas de quedarse en un astro diferente al nuestro será establecerse sensiblemente hacinados en las propias naves, habilitadas a tal fin o con módulos completos montables llevados como carga. En efecto: desde finales de los años sesenta se trabajó en esa idea a ambos lados del telón de acero y así lo contemplan en la actualidad las agencias aeroespaciales como el primer paso para colonizar el sistema solar. Pero reconocen que esto es pan para hoy y hambre para mañana, porque no se debe llenar la superficie lunar o marciana de transbordadores espaciales varados acabando aquello como una versión high tech de los marginales aparcamientos de caravanas norteamericanos. Y qué sucedería con la segunda generación de colonos: jamás se independizarían de la nave-hogar de sus padres con la burda excusa de que en el exterior se morirían en pocos segundos. Así que como solución a corto plazo es válida, pero hay que buscar más opciones con vistas al futuro.

Llevar materiales de construcción desde la Tierra es otra alternativa. Construir en la Luna o en Marte tiene la ventaja de contar con una aceleración de la gravedad más baja (una sexta parte en nuestro satélite y algo menos de la mitad en el planeta rojo), por lo que tanto el peso propio como el peso que ha de soportar la estructura se reduciría y, por lo tanto, también las secciones resistentes. Además, aparentemente en la Luna no hay viento, nieve o sismo: el sueño de cualquier calculista. En resumen, es una opción factible… y muy cara. Transportar un kilo de carga al espacio cuesta, según diversas fuentes, entre cincuenta mil y cien mil dólares. Una horquilla muy amplia que depende de muchos factores, pero la idea está clara si se hace un número rápido del precio de poner en la Luna un mísero saco de cemento de veinticinco kilogramos, por ejemplo. Evidentemente, existen otros materiales más ligeros, como telas y perfiles de polímeros o aluminio, pero, aun así, para construir habitáculos adecuados para vivir, trabajar, cultivar, etc., sería necesario acarrear toneladas de material, con los costes millonarios referidos. 

Un homínido lanza un hueso al aire en expresión de júbilo tras la victoria frente a un clan rival. El hueso da unas vueltas en el aire y cae al suelo. El homínido se encamina hacia su cueva cuando se produce una elipsis narrativa y se transforma en un astronauta, que también se introduce en una cavidad natural. Stanley Kubrick también podría haber representado como un pequeño salto tecnológico la transición de vivir en cuevas terrestres a habitar cuevas extraterrestres. Las ventajas de establecerse en grutas existentes son básicamente dos: ley del mínimo esfuerzo («ya estaba así cuando llegué») y que ofrecen protección natural frente a las radiaciones y variaciones de temperatura. Por otra parte, están las obvias desventajas: encontrar cavidades adecuadas, que sería necesario envolver la cueva por el interior para garantizar una estanqueidad que permita disfrutar de un espacio presurizado con oxígeno, y que, seamos francos, no hemos viajado cientos de miles de kilómetros para tener que vivir en madrigueras como animales. Además, ya sean cavidades fruto de la erosión o grutas de origen volcánico, estas se encuentran en un lugar concreto y puede no ser el mejor para establecer una colonia, ya sea por horas de luz, climatología u orografía del entorno que dificulte que se posen naves de transporte. En este caso, tendrían ventaja las cuevas artificiales: es decir, hacer agujeros como los topos. El problema es que se necesita potente maquinaria específica o explosivos adecuados para atmósferas diferentes a la nuestra, con lo que volvemos al caro transporte. 

Acotando el problema hemos llegado a la madre del cordero: utilizar materiales autóctonos. Frente a tallar bloques por maestros canteros que en lugar de mandil cuentan con trajes presurizados, o establecer explotaciones mineras con sus correspondientes instalaciones asociadas y complejas fundiciones (que dejaremos como deberes para la tercera o cuarta generación de colonos), la alternativa más acertada es mezclar minerales existentes mediante procesos sencillos para obtener un hormigón extraterrestre competente. 

HET, el hormigón extraterrestre

Y hemos apellidado «extraterrestre» al hormigón porque el habitual terrestre, fabricado a partir de cemento Portland, no es viable ya que las materias primas que lo componen, si bien se podrían encontrar, es necesario que alcancen en el proceso de fabricación temperaturas de hasta 1400 ºC en unos hornos específicos que, oh, sí, deberíamos transportar desde nuestro planeta. Por si fuera poco, el hormigón está compuesto por, además de cemento y áridos, agua, un bien escaso y de primera necesidad para consumo; en concreto, se necesitan en torno a doscientos litros para obtener un metro cúbico de hormigón, sin contar que también se necesita agua para el curado y que, a ciertas presiones y temperaturas, como las de Marte o la Luna, es inestable en estado líquido. Un desastre, en definitiva. Pero hay otras opciones.

El impacto de meteoritos durante millones de años ha generado que nuestro satélite esté cubierto por una capa blanquecina sin compactar de rocas, polvo y arena denominada genéricamente regolito. En concreto, ese polvo y arena, muy abrasivo, forma una película discontinua sobre la superficie que varía entre milímetros y metros de espesor. Hay regolito fino para exportar, vamos. Y es la clave para fabricar un hormigón lunar: tan sencillo como fundir el polvo fino de ese regolito a unos accesibles 600 ºC, darle la forma requerida, bien extendiéndolo en tongadas o bien fabricando ladrillos, y dejarlo enfriar. Este procedimiento se lleva estudiando desde los años ochenta y se ideó a partir de las muestras traídas a la Tierra por la misión Apolo 16 (1). Se han buscado rocas terrestres de composición similar al regolito con las que se han fabricado ladrillos y estudiado su comportamiento. Así, en diferentes ensayos se ha comprobado que este hormigón lunar alcanza su máxima resistencia en una hora y que un celebrado efecto colateral de la fabricación es que, al fundirse, libera oxígeno (2). 

ESA, la Agencia Espacial Europea, apuesta fuerte por el regolito, tanto que ha encargado el diseño de una base habitable basada en él al estudio del arquitecto Norman Foster. Este proyecto, denominado Lunar Habitation, combina módulos cilíndricos llevados desde la Tierra y una cúpula inflable que servirá tanto de recinto estanco como de encofrado perdido para una capa de regolito con función estructural y aislante frente a la radiación y temperatura. La diferencia radica en que no se basa en el regolito como hormigón lunar, sino que la cúpula rígida se construiría mediante pasadas de una impresora 3D, creando una cubierta alveolar de regolito unido con un material auxiliar a modo de tinta. El aspecto final recuerda a iglús unidos por pasillos tubulares.

En el caso de Marte los estudios preliminares apuntan hacia un tipo de hormigón sulfuroso, opción también barajada en el caso de la Luna, aunque con otras peculiaridades (3). En la Tierra, los cementos sulfurosos se utilizan en industrias con concentraciones químicas agresivas, bien por ácidos o por sales, que atacan el hormigón convencional. Es decir, no es un producto nuevo. La fabricación del hormigón marciano así es bastante simple: calentar azufre hasta 240 ºC, mezclarlo con tierra marciana y dejar que se enfríe. Según algunas investigaciones, las proporciones óptimas son un 50 % de azufre y un 50 % de tierra marciana de un tamaño máximo de 1 milímetro (4). Con esta mezcla, y si se controla el enfriamiento y comprime el material para que no se generen huecos, se alcanzarían resistencias a compresión de 50 MPa, como un hormigón de altas prestaciones de los utilizados en los puentes y rascacielos más complejos. Cuenta también con otra ventaja: es reciclable. Si se vuelve a calentar a 240 ºC el azufre se funde de nuevo y es reutilizable. Lo que no ha trascendido es si el olor es compatible con una vida sin náuseas. Lo veremos (o no) próximamente.

(1) «Physical properties of concrete made with Apollo 16 lunar soil sample». Lin, T. D.; Love, H.; Stark, D.

(2) «Demonstration of concept for fabrication of lunar physical assets utilizing lunar regolith simulant and a geothermite reaction». Faierson, E. J.; Logan, K. V.; Stewart, B. K.

(3) «Feasibility and applications of sulfur concrete for lunar base development: a preliminary study». Casanova, I. 

(4) «A novel material for in situ construction on Mars: experiments and numerical simulations». Wan, L.; Wendner, R.; Cusatis, G.