Cómo la NASA ha mantenido las rocas lunares del Apolo a salvo de la contaminación durante 50 años

No se me permite tocar las rocas lunares.

En la sala donde la NASA almacena las muestras que los astronautas del Apolo trajeron a la Tierra hace décadas, miro las rocas y las bandejas de tierra a través del cristal. Pero mis guías turísticos son firmes: Nadie toca las rocas lunares.

Este es el prístino laboratorio de muestras del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. Estar aquí es algo importante para mí. Llevo años observando las rocas cósmicas desde la distancia: en mi infancia me dediqué a mirar las estrellas con un telescopio, y en mi trabajo de laboratorio en la universidad, procesé imágenes de Marte. He estado deseando coger un puñado de arena extraterrestre y dejarlo correr entre mis dedos. Hoy, la oportunidad parece tan cercana como improbable.

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Antes de entrar en esta sala limpia, me quito todas las joyas, incluido el anillo de boda. Mis guías y yo cubrimos nuestros zapatos con botines de papel azul y nos ponemos trajes de cuerpo entero con cremalleras desde el ombligo hasta el cuello y broches en los tobillos, las muñecas y la garganta. Una vez puestos los trajes blancos de conejo, nos ponemos guantes de neopreno, un cubrecabello y un par de botas a la altura de la rodilla colocadas sobre los botines azules. Por último, pasamos un minuto entero de pie en una ducha de aire del tamaño de una cabina telefónica, bajo una brisa constante que sopla del techo al suelo para limpiarnos de cualquier polvo persistente.

Dentro de la sala limpia, me encuentro con otra barrera: Las rocas se almacenan en armarios seguros y presurizados -como grandes terrarios- llenos de nitrógeno puro. La única manera de llegar a las muestras es metiendo las manos ya enguantadas en otro juego de guantes que se agitan desde los armarios como brazos de zombi.

Sólo cinco personas en el mundo llegan a manipular de forma rutinaria estos preciosos guijarros, me dice la procesadora de muestras Charis Krysher. Ella es una de ellas. Pero incluso Krysher y los pocos afortunados no pueden tocar las muestras directamente. Para recoger una roca del Apolo, Krysher debe utilizar unas pinzas de acero inoxidable o introducir sus dedos en un tercer juego de guantes de teflón.

«Pierdes bastante destreza», dice. «Te acostumbras, pero requiere práctica».

Todo este esfuerzo es para proteger los 382 kilogramos de rocas, muestras de núcleos, guijarros, arena y polvo extraídos de la Luna durante los seis alunizajes del Apolo entre 1969 y 1972. Esas valiosas muestras siguen ofreciendo nuevos detalles sobre cómo se formó y evolucionó la Luna y todo el sistema solar. Las rocas han revelado las edades aproximadas de las superficies de todos los planetas rocosos y han informado el debate sobre si una antigua reorganización de los planetas exteriores causó un bombardeo de meteoritos en la Tierra (SN Online: 9/12/16).

«Uno de los mayores conceptos erróneos es que las muestras del Apolo ya no se estudian, y que las muestras del Apolo sólo nos hablan de la Luna», dice Ryan Zeigler, conservador de muestras del Apolo en el Centro Espacial Johnson. «Ninguna de las dos cosas es cierta»

De hecho, la NASA está abriendo un alijo de muestras intactas para nuevos estudios en este 50º aniversario del alunizaje del Apolo 11 el 20 de julio de 1969.

La escritora de astronomía de Science News, Lisa Grossman, estuvo entre bastidores en el prístino laboratorio de muestras de la NASA en el Centro Espacial Johnson en Houston esta primavera y vio las rocas lunares de cerca, o tan cerca como pueden estar los no astronautas.

La ciencia lunar despega

Desde que llegaron esos primeros trozos de luna, la NASA ha enviado unas 50.000 muestras individuales a 500 laboratorios de investigación de más de 15 países. Incluso con todo ese reparto, más del 80% del botín original sigue sin tocarse. Siguiendo con el enfoque hipercuidado de la NASA, casi el 15% de ese lote está almacenado en una cámara acorazada en las instalaciones de pruebas de White Sands, cerca de Las Cruces, N.M., a unos 1.300 kilómetros de Houston.

Los diseñadores también construyeron este edificio encajonado y de color beige en Houston, inaugurado en 1979, pensando en ciertos desastres. La estructura es resistente a los huracanes, y el prístino laboratorio de muestras está un piso por encima del nivel del suelo para evitar inundaciones.

Cuando las muestras lunares llegaron por primera vez a la Tierra, fueron trasladadas por avión a Houston y puestas en cuarentena durante semanas (al igual que los astronautas). Los investigadores querían mantener las muestras a salvo de la contaminación terrestre y mantener la vida terrestre a salvo de las muestras. Nadie sabía si había algo que viviera en la Luna, o si la posible vida lunar sería tóxica para los terrícolas.

Cuando las primeras muestras fueron traídas a la Tierra con el Apolo 11 en 1969, los oficiales de control de cuarentena transportaron las muestras directamente a un laboratorio prístino para asegurarse de que no suponían ninguna amenaza. NASA

Estas primeras muestras fueron recogidas por los astronautas del Apolo 11 Neil Armstrong y Buzz Aldrin, que recogieron unos 21,5 kilogramos de rocas lunares y tierra en cajas de almacenamiento.

De esa primera colección, unos 700 gramos fueron a un laboratorio de pruebas biológicas. Allí, las muestras se colocaron en cámaras seguras con ratones, peces, pájaros, ostras, camarones, cucarachas, moscas domésticas, gusanos planos y organismos unicelulares, además de 33 especies de plantas y plántulas. Los científicos vigilaron que ninguna de las especies de prueba muriera o desarrollara mutaciones, y que no creciera nada en los propios granos lunares.

Cuando no ocurrió nada, siete kilogramos más o menos de las rocas del Apolo 11 se repartieron a laboratorios de todo el mundo, tan lejos de Houston como Tokio y Canberra (Australia). Los investigadores que estudiaron esas rocas acordaron no publicar sus hallazgos antes de reunirse para discutirlos en la primera Conferencia Científica Lunar, que se celebró en Houston en enero de 1970.

Los astronautas del Apolo 16 utilizaron este rastrillo para recoger muestras de la superficie lunar en 1972. NASA

«Ningún otro conjunto de muestras geológicas ha sido investigado tan extensamente», escribieron el geólogo (y posteriormente astronauta del Apolo 17) Harrison Schmitt y sus colegas en la introducción de las actas de la conferencia.

Estos estudios, que lanzaron la disciplina «ciencia lunar», condujeron casi inmediatamente a una nueva comprensión del origen de la Luna. Esa teoría sigue siendo la principal hoy en día: La luna se formó, caliente y fundida, a partir de los restos congelados de un impacto gigante entre la joven Tierra y algún otro planeta primitivo (SN: 15/4/17, p. 18).

«Qué belleza»

El hecho de que los científicos tuvieran las muestras adecuadas para revelar que la luna fue una vez caliente y pegajosa fue un golpe de suerte.

Al final del primer paseo lunar, «lo último que ocurrió fue que Neil Armstrong miró en la caja de rocas y pensó, esto parece un poco vacío», dice Zeigler. Así que Armstrong introdujo nueve cucharadas de tierra para evitar que las grandes muestras rebotaran. «Fue una idea tardía».

Esa tierra extra contenía un tesoro: pequeñas rocas blancas y grises claras llamadas anortositos. Estas rocas destacaban sobre los basaltos volcánicos oscuros que formaban la mayor parte del lugar de aterrizaje.

«Las anortositas fueron totalmente inesperadas», escribieron en 1970 en Science el geólogo John Wood y sus colegas del Smithsonian Astrophysical Observatory de Cambridge, Massachusetts. La baja densidad de las rocas sugería que formaban parte de una antigua corteza tras subir a la superficie de un océano de magma lunar, razonó el equipo de Wood. Si una gran parte de la Luna fue en su día magma líquido, el material más pesado se hundiría en la sustancia viscosa y el más ligero, como las anortositas, ascendería. Un equipo independiente dirigido por el mineralogista Joseph Smith, de la Universidad de Chicago, llegó a una idea similar.

Bajo el microscopio, las anortositas, la distintiva roca blanca que formaba la antigua corteza lunar, destacan sobre el basalto volcánico más oscuro. J. Wood et al/Proc. Apollo 11 Lunar Sci. Conf. 1970

Nuestra comprensión moderna de ese océano de magma lunar es más compleja, dice el científico planetario Steve Elardo de la Universidad de Florida en Gainesville. La Luna debió pasar por distintas etapas para pasar de esa masa fundida a la roca sólida actual: primero se separó en una corteza ligera y un manto denso, y luego se enfrió con el paso del tiempo.

Pero cuando los investigadores miden las edades de las rocas que deberían proceder de esas distintas épocas, todas parecen tener aproximadamente la misma edad: 4.350 millones de años.

El resultado «ha desconcertado a los geoquímicos», dice Elardo. O bien sus mediciones eran erróneas, o bien todo sucedió muy rápidamente.

Aún así, la idea principal de que toda la luna fue una vez roca líquida se ha mantenido firme. De hecho, los geólogos piensan ahora que ése es el ciclo de vida de la mayoría de los cuerpos jóvenes similares a planetas.

«Incluso se habla de océanos de magma, pequeños, para los asteroides», dice Elardo.

Aquellos grupos de 1970 tuvieron menos de seis meses para estudiar las muestras, descubrir los anortositos y averiguar qué significaba todo aquello. «Y básicamente lo hicieron bien», dice Elardo. «Eso siempre me sorprende un poco».

En 1971, la NASA dijo a los astronautas del Apolo 15 David Scott y James Irwin que buscaran rocas blancas brillantes que pudieran confirmar esta idea con más estudios. La transcripción de la misión muestra su emoción cuando encontraron una durante un paseo lunar.

«Se trata de… ¡oh, vaya!» dijo Scott. «Adivina lo que acabamos de encontrar…. Qué belleza». Irwin intervino: «Creo que hemos encontrado lo que hemos venido a buscar».

Krysher me muestra partes de las muestras de Armstrong y Scott, expuestas en armarios separados. Los suelos del Apolo 11 llenan lo que parecen dos envoltorios metálicos de magdalenas. Entre una capa de granos oscuros, puedo ver algunas motas blancas, los anortositos. La roca de Scott recibe el apodo de Roca Génesis porque en su momento fue una de las rocas lunares más antiguas conocidas. Puedo ver por qué se destacó: Es de un blanco brillante y calcáreo. El resto expuesto es más pequeño de lo que esperaba, del tamaño de una lima. Podría caber fácilmente en mi mano.

La Roca Génesis, mostrada aquí antes de ser procesada, es un trozo de la corteza primordial de la Luna que fue recogido en 1971 por los astronautas del Apolo 15. Es blanca porque contiene anortositos. NASA

«¿Puedo cogerlo?» Le pregunto a Krysher. Ni hablar. Tuve que preguntar, aunque Zeigler me había advertido en un correo electrónico antes de llegar: «Tenemos normas muy estrictas sobre la introducción de las manos (con guantes) en los armarios para tocar las muestras. Básicamente, es una regla que sólo se aplica si se camina sobre la luna».

Un mundo húmedo

Mantener las muestras prístinas lejos de los dedos curiosos permitió a los científicos hacer uno de los descubrimientos lunares más sorprendentes de los últimos 50 años: La Luna es húmeda. En la última década, los científicos han encontrado cientos de veces más agua en las muestras lunares de lo que los investigadores de la época del Apolo creían que existía.

Los primeros estudios de las muestras del Apolo sugerían que la Luna estaba muy seca, con menos de 1 parte por billón de agua. Eso tenía sentido: si la Luna había nacido caliente, el agua y otras moléculas fácilmente vaporizables se habrían evaporado rápidamente.

De estas dos cucharadas de suelo recogidas durante el Apolo 11, la de la derecha contiene visibles motas blancas de anortosita, fragmentos de la antigua corteza lunar. The Washington Post/Getty Images

Pero a finales de la década de 2000, los investigadores comenzaron a encontrar indicios de humedad antigua atrapada en las muestras lunares. Alberto Saal, de la Universidad de Brown, y sus colegas utilizaron una microsonda de iones para encontrar moléculas de agua en las profundidades de las diminutas perlas de vidrio volcánico de los suelos lunares, según informó el equipo en Nature en 2008 (SN: 8/2/08, p. 12).

A partir de la cantidad de agua en las perlas, los investigadores estimaron que el magma bajo la corteza lunar podría haber tenido hasta 750 partes por millón de agua. Luego, estudios posteriores hallaron agua en el manto más profundo de la Luna, quizá tanta como la de la Tierra: de decenas a cientos de partes por millón, dijo en marzo el científico planetario Francis McCubbin, de la NASA Johnson, en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria en The Woodlands, Texas.

Todavía hay mucho desacuerdo sobre la cantidad exacta de agua que contiene la Luna, dijo McCubbin. Pero mantener las muestras lunares en condiciones prístinas fue crucial para descubrir agua 40 años después de que las rocas fueran traídas a la Tierra. «Asegurarse de que conservamos esas muestras de manera que nuestros nietos y sus nietos puedan seguir haciendo descubrimientos es de vital importancia», dijo.

Esta, me doy cuenta, es una de las razones por las que no puedo tocar las rocas lunares. Estoy demasiado lleno de agua. También lo está el aire.

Héroes no reconocidos

Ese es el objetivo de la curación de muestras, dice la procesadora Lacey Costello. «La investigación se lleva toda la gloria». Pero la curación es crucial.

Los procesadores conservan y preparan las muestras, asegurándose de que no haya contaminación. Sin ese esfuerzo, dice Costello, los datos que obtienen los investigadores no serían precisos. «¿Cómo se podría confiar en ellos si las muestras pudieran estar contaminadas?»

La curación implica algo más que tres juegos de guantes. Los procesadores mantienen una base de datos detallada de todas las muestras que se han tomado de la Luna, además de todas las astillas y rodajas que se han dividido de la muestra original. Estos especialistas fotografían y registran la masa de cada submuestra antes de archivarla en una cámara acorazada, detrás del mismo tipo de puerta que protege las reservas de oro de Estados Unidos en Fort Knox. Los procesadores mantienen incluso la orientación norte-sur y arriba-abajo que tenían las rocas en la Luna.

La presión del aire en el interior de los armarios sellados que albergan las rocas lunares es mayor que en la sala circundante. Esa diferencia barre cualquier residuo de las rocas lunares e infla los guantes que los procesadores introducen en sus brazos para manipular las muestras. Félix Sánchez

«Tenemos procedimientos exhaustivos», dice la procesadora Andrea Mosie, natural de Houston, que lleva 43 años trabajando en el laboratorio de muestras lunares. En julio de 1969, cuando llegaron las primeras rocas, era una becaria de instituto en el Manned Spacecraft Center -el nombre original del Centro Espacial Johnson-.

Su supervisor le permitió asistir a las reuniones de planificación de la misión lunar. «De hecho, hice más de lo que se suponía que tenía que hacer, lo que fue realmente alentador», dice. «Y estaba en el mismo edificio que los astronautas, así que fue genial».

Después de licenciarse en química y matemáticas, Mosie volvió a la NASA. «La sala blanca ha sido el lugar perfecto para mí… porque soy una persona muy exigente», dijo en una charla en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria. «Todo tiene un procedimiento. Probablemente pongo de los nervios a mucha gente».

La procesadora de muestras lunares Andrea Mosie lleva tres pares de guantes, el más externo de teflón, para manipular una roca lunar (izquierda). Mostrada a la derecha en 1976, Mosie lleva 43 años en el laboratorio de muestras prístinas de la NASA en Houston. The Washington Post/Getty Images; Cortesía de A. Mosie/Nasa

Mosie entrenó a Krysher, Costello y otros procesadores que se incorporaron al laboratorio. «Es nuestra diosa lunar», bromea Krysher. Krysher empezó a trabajar en el laboratorio lunar hace unos cinco años, después de pasar la mayor parte de una década como ingeniero aeroespacial.

Costello también cambió la ingeniería aeroespacial por la geología después de que una conferencia sobre meteoritos despertara su pasión por los planetas. Ella es la novata, ya que se incorporó al laboratorio en enero. Pronto se dio cuenta de que una gran parte de su trabajo consiste en ayudar a los investigadores a identificar la mejor muestra para sus estudios.

«Los conservadores adquieren el conocimiento más íntimo de las muestras», dice Costello. «Muchas veces los investigadores saben lo que quieren. Pero hay ocasiones en las que creen saber lo que quieren, y tal vez no lo sepan».

Los procesadores de muestras lunares Charis Krysher (izquierda) y Lacey Costello (centro) muestran a Grossman (derecha) cómo ponerse un traje de conejo protector antes de entrar en el prístino laboratorio de muestras. Felix Sanchez

Una vez elegida la roca lunar adecuada, los procesadores rompen un pequeño trozo de la muestra principal. Una submuestra típica enviada a un grupo de investigación pesa entre medio gramo y un gramo, y podría llenar tal vez un cuarto de cucharilla.

«A lo largo de los años, los científicos han sido capaces de hacer más con mucho menos», dice Krysher. Por eso, gran parte de la colección sigue siendo prístina.

También hay procedimientos para tener en cuenta las debilidades humanas. Para minimizar la contaminación, sólo tres materiales pueden entrar en contacto directo con las muestras: aluminio, acero inoxidable y teflón. De ahí las pinzas y los guantes adicionales. Y si el polvo o un trozo de roca se desprende durante el muestreo, ese trozo se convierte en una nueva muestra.

Por fin tengo la oportunidad de jugar al procesador. Veo una vitrina vacía y, para mi deleite, mis guías me permiten meter las manos con doble guante y fingir que estoy procesando una muestra.

Me cuesta meter los dedos en los guantes, que se agitan como globos por la mayor presión que hay dentro de la vitrina. La goma me envuelve con fuerza los brazos: Casi siento que estoy metiendo los brazos en un líquido espeso. Tomo torpemente un martillo de acero inoxidable y un cincel dentro del armario. Imitando el desprendimiento de una esquina de una muestra imaginaria. Incluso sin una roca lunar real, me encuentro riendo con alegría.

Grossman mete la mano en un armario vacío con guantes de goma para fingir que toca una roca lunar. Félix Sánchez

Para los conservadores, «esa emoción dura para siempre», me dice Mosie. «Cada vez que manipulas una muestra, te das cuenta de que eres uno de los pocos que va a hacer esto…. Es una oportunidad especial, y una responsabilidad impresionante»

El geólogo Beck Strauss recuerda esa sensación. Mientras realizaba un postdoctorado en la Universidad de Rutgers en Piscataway, N.J., Strauss tuvo la oportunidad de abrir una muestra prístina del Apolo 12.

«Fue una de las cosas más geniales que he podido hacer: ser la primera persona en sostener un trozo de esta roca», dice Strauss, que ahora trabaja en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Gaithersburg, Md.

En Rutgers, Strauss y sus colegas estudiaron los campos magnéticos conservados en las rocas lunares para averiguar cómo ha cambiado el interior de la Luna a lo largo del tiempo. La agitación de roca líquida en el núcleo lunar, o en el límite entre el núcleo y el manto, podría haber impulsado un campo magnético que se debilitó a medida que la luna se enfriaba y solidificaba.

Strauss presentó un trabajo en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria de marzo que sugiere que la luna primitiva tenía un fuerte campo magnético que se desvaneció hace 3.000 millones de años. La luna mantuvo un campo magnético más débil durante otros 1.000 o 2.000 millones de años antes de que el campo disminuyera hasta ser prácticamente inexistente en la actualidad.

Con los avances de los últimos 50 años, los geólogos pueden medir campos magnéticos cada vez más pequeños en las rocas lunares, dice Strauss, que «nos permiten acceder a información que era simplemente inaccesible físicamente durante la época del Apolo»

Y Strauss siente toda esa historia en el trabajo. «Para poder hacer los experimentos que estoy haciendo y recoger los datos que tengo, básicamente tuvimos que inventar los vuelos espaciales», dice Strauss. Casi 50 años después del Apolo, Strauss pudo entrar en el laboratorio, abrir una caja fuerte, «y sacar estos increíbles pedacitos de nuestra luna y aprender todo tipo de cosas realmente geniales sobre ellos. Cuando la NASA envía muestras a los laboratorios de investigación, no se utiliza ningún servicio especial de mensajería del gobierno, sino el correo ordinario, FedEx o UPS. Para disuadir a los ladrones, los conservadores hacen que los paquetes sean poco llamativos. «Obviamente, no escribimos: ‘Aquí hay una roca lunar'», dice Mosie. Admite que se han perdido algunas muestras en el correo. Pero no tiene sentido asegurarlas. «No tienen precio», dice. Ninguna cantidad de dinero puede reemplazarlas.

Grossman sostiene un trofeo de acrílico con un trozo de roca de la misión Apolo 15 de 1971. Félix Sánchez

Tesoros ocultos

Pero hay formas de encontrar nuevas muestras en las mismas rocas antiguas. Muchas de las rocas del Apolo son agregados parecidos al cemento llamados brechas, que pueden esconder rocas en su interior que no son visibles desde el exterior. Hasta hace poco, la única manera de encontrar esas rocas ocultas era romper las brechas con un cincel. Pero en 2017, el laboratorio de muestras prístinas consiguió un escáner CT para echar un vistazo al interior de las rocas sin romperlas. Eso permitirá a los conservadores saber dónde cortar las rocas para extraer trozos no vistos.

Algunas muestras intactas están a punto de salir del almacén. Tres tubos de suelo extraídos de la superficie lunar durante el Apolo 15, 16 y 17 han estado sellados desde la década de 1970. En marzo, la NASA anunció que nueve equipos de investigación recibirán valiosos trozos de esos tubos.

Y hay nuevas misiones en el horizonte. En abril, el administrador de la NASA, Jim Bridenstine, anunció una propuesta para que los astronautas estadounidenses vuelvan a aterrizar en la Luna ya en 2024. China planea lanzar una misión de retorno de muestras al lado lejano de la Luna a finales de este año (SN: 24/11/18, p. 14). Esas rocas lunares serán las primeras muestras de esa región de la luna y las primeras devueltas en absoluto desde 1976.

«Obtener muestras de otra parte de la luna revolucionaría nuestra comprensión de la luna y del sistema solar, como lo hicieron las muestras del Apolo», dice Zeigler.

Pensé que podría tener que solicitar ser un astronauta para finalmente poner mis manos en una roca lunar. Pero encontré una forma más fácil. El Museo Nacional del Aire y del Espacio del Smithsonian, en Washington, D.C., tiene expuesta una porción de basalto, llamada Touch Rock, procedente del Apolo 17. Cualquiera puede acercarse y tocarla.

No puedo reprimir una sonrisa cuando paso mis dedos sobre ella. La piedra es fría y suave, como una roca de río. Pero en lugar de estar desgastada por el agua y el tiempo, este trozo de nuestra luna ha sido pulido por millones de manos humanas.

Otras muestras están expuestas en todo el mundo, incluida ésta bajo el pulgar de Grossman en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian en Washington, D.C. C. Vanchieri

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