El helio-3 es un isótopo ligero del helio presente en cantidades ínfimas en la Tierra pero más abundante en la Luna. Se acumula en el regolito lunar, esa capa de polvo y escombros que cubre la superficie, después de haber sido transportado por el viento solar durante miles de millones de años. Los impactos de meteoritos han mezclado este regolito a varios metros de profundidad, dispersando el helio-3 de manera heterogénea. Su detección precisa representa un desafío técnico mayor, ya que los métodos tradicionales de prospección tienen dificultades para localizar eficazmente estos yacimientos.
Una representación del Interlune Harvester, que integrará material de excavación desarrollado en colaboración con Vermeer.
Crédito: Interlune
La empresa Interlune, fundada en 2020 con la experiencia de antiguos técnicos de Blue Origin, se posiciona como pionera en esta carrera por los recursos lunares. Dirigida por Rob Meyerson y asesorada por el astronauta geólogo Harrison Schmitt, desarrolla excavadoras capaces de procesar 100 toneladas de regolito por hora. Su objetivo inmediato es suministrar helio-3 para las computadoras cuánticas, donde sirve como refrigerante esencial para mantener los chips a temperaturas cercanas al cero absoluto. Bluefors, fabricante de sistemas criogénicos, ya se ha comprometido a comprar hasta 10.000 litros anuales.
Un enfoque alternativo es desarrollado por Magna Petra, que privilegia la captura gaseosa en lugar de la excavación tradicional. Su tecnología patentada consiste en perturbar mecánicamente la superficie lunar para liberar el helio-3 en forma de penachos gaseosos, permitiendo una recolección más económica en energía. Jeffrey Max, director de la empresa, explica que este método requiere menos infraestructuras y podría ser probado durante misiones de reconocimiento a partir de 2027-2028. Una colaboración con la empresa japonesa ispace tiene como objetivo concretar estas ambiciones.
Las misiones futuras se preparan activamente. Interlune planea enviar una cámara multiespectral en el rover FLIP de Astrolab a partir de diciembre, mientras que Magna Petra colabora con Intuitive Machines para los módulos de aterrizaje lunares. David Lawrence, físico del laboratorio APL, subraya sin embargo las dificultades de cartografía, sugiriendo que la detección del titanio en la ilmenita podría servir como indicador indirecto de las concentraciones de helio-3. Estos avances tecnológicos podrían sentar las bases de una economía espacial sostenible.
El helio-3 y sus aplicaciones
El helio-3 es un isótopo raro del helio que contiene dos protones y un neutrón, a diferencia del helio-4 común que posee dos neutrones. Su rareza en la Tierra se explica por su escasa presencia en la atmósfera y su ausencia en los yacimientos de gas natural.
En el ámbito médico, el helio-3 se utiliza en imagen por resonancia magnética de los pulmones, permitiendo visualizar la ventilación pulmonar con una precisión inigualada. Los investigadores exploran también su potencial para el diagnóstico precoz de enfermedades respiratorias.
Para la fusión nuclear, el helio-3 podría servir como combustible en reactores de fusión avanzados, produciendo menos desechos radiactivos que las reacciones que utilizan tritio. Sin embargo, esta aplicación requiere avances tecnológicos mayores en el control de las reacciones de fusión.
Su papel en criogenia es particularmente importante para las tecnologías cuánticas, donde permite alcanzar temperaturas inferiores a 2 kelvin, condición esencial para el funcionamiento de los superconductores y los procesadores cuánticos.
El regolito lunar
El regolito lunar es una capa de materiales no consolidados que cubre la superficie de la Luna, de varios metros de espesor y compuesta de polvo, fragmentos rocosos y vidrios microscópicos formados por los impactos meteoríticos.
Su formación es el resultado de miles de millones de años de bombardeo por micrometeoritos y radiaciones cósmicas que han pulverizado la roca lunar original. Este proceso ha creado una capa de polvos extremadamente finos y abrasivos.
La composición del regolito varía según las regiones lunares, con concentraciones más elevadas de titanio en los mares lunares. La ilmenita, mineral rico en titanio, presenta una afinidad particular para atrapar las partículas de helio-3 provenientes del viento solar.
Además de los recursos potenciales, el regolito plantea problemas técnicos para la exploración: su naturaleza pulverulenta puede obstruir los equipos y su carácter electrostático hace que se adhiera a los trajes espaciales y a las superficies de los vehículos.