NASA evalúa sonda de 300 kg para mapear minerales en Luna, asteroides y lunas marcianas

La NASA ha dado luz verde a un estudio de concepto que busca desarrollar una nueva clase de nave espacial de reconocimiento capaz de identificar minerales desde la órbita mediante espectroscopía Raman, una técnica que analiza la composición molecular de los materiales. La propuesta, liderada por el investigador Pablo Sobrón Sánchez del Instituto SETI, promete revolucionar la forma en que se evalúan los recursos en cuerpos celestes como la Luna, los asteroides cercanos a la Tierra y las lunas marcianas Fobos y Deimos.

El concepto, denominado "Interworld Slingshot Resource Surveys", se basa en una nave de unos 300 kilogramos que realizaría sobrevuelos de alta velocidad a altitudes de entre 30 y 50 kilómetros, sin necesidad de aterrizar o tomar muestras. La sonda llevaría un láser pulsado de alta energía y un detector de fotones con sincronización temporal para aislar las señales Raman de la superficie planetaria. De ser viable, este enfoque permitiría obtener mapas mineralógicos detallados de múltiples destinos en una sola misión, reduciendo costos y tiempos.

El estudio, financiado por el programa NIAC (Conceptos Avanzados e Innovadores de la NASA), aborda tres interrogantes fundamentales: si las líneas espectrales de minerales clave pueden detectarse con suficiente relación señal-ruido a 50 kilómetros de distancia; si es posible estabilizar el haz y compensar el movimiento durante los sobrevuelos rápidos; y si una nave de 300 kg con sistemas de propulsión eléctrica solar, potencia y control de actitud realistas puede cerrar la arquitectura de la misión para los tres destinos planificados.

Para México, esta tecnología podría tener implicaciones importantes. El país ha mostrado interés en la exploración espacial y la minería de asteroides, y una misión de bajo costo que pueda evaluar recursos in situ sin necesidad de aterrizar abriría oportunidades para la colaboración internacional. Además, la capacidad de mapear hielo de agua y minerales como la ilmenita en la Luna apoyaría los planes de la NASA para una presencia lunar sostenible, lo que podría traducirse en contratos y desarrollo tecnológico para empresas mexicanas del sector espacial.

La ruta de la misión incluye tres etapas: una órbita polar de 50 km alrededor de la Luna para cartografiar hielo y ilmenita; un sobrevuelo a 30 km de un asteroide cercano a la Tierra para identificar silicatos, metales y compuestos orgánicos; y una órbita de 30 a 50 km alrededor de Fobos o Deimos para detectar minerales volátiles que podrían apoyar la logística de misiones a Marte. Cada etapa requiere ajustes en los sistemas de apuntamiento y en la trayectoria, que serán modelados con herramientas estándar de la NASA.

El equipo del estudio combina experiencia en instrumentación Raman, lidar espacial y diseño de misiones. Sobrón lideró sistemas Raman de largo alcance y contribuyó a los instrumentos SuperCam y SHERLOC en Marte. El coinvestigador Lee y el colaborador Yu, del Centro Goddard de la NASA, aportan experiencia de misiones como ICESat-2. El equipo cuenta con el apoyo del Instituto SETI y de la empresa privada OffWorld.

Si el estudio tiene éxito, proporcionará la primera arquitectura para la detección orbital de minerales mediante espectroscopía Raman, demostrando que es posible obtener mapas moleculares de alta resolución sin aterrizar. Incluso un éxito parcial ayudaría a establecer nuevos límites para la física de la detección remota, proporcionaría modelos validados y respaldaría futuras decisiones de la NASA en la selección de sitios de aterrizaje, la minería de asteroides y la utilización de recursos in situ (ISRU) en Marte.

La arquitectura propuesta podría convertirse en una plantilla económica para misiones de clase Discovery, y eventualmente escalarse a una flota de exploradores del sistema solar interior, llevando inteligencia mineral al estilo Landsat a la exploración planetaria. El programa NIAC de la NASA explora lo desconocido en el aire y el espacio, innova para beneficiar a la humanidad e inspira al mundo a través del descubrimiento.