¿Fibra óptica en la Luna?
Los científicos quieren instalar cables de fibra óptica en la Luna. ¿Viable? ¿Con qué fin?
Cada vez más sismólogos están utilizando cables de fibra óptica para detectar ondas sísmicas en la Tierra, pero ¿cómo funcionaría esta tecnología en la Luna? ¿Podrían desentrañar los cables de fibra óptica los secretos de las actividades sísmicas de nuestro satélite? Esta pregunta central de un estudio reciente realizado por Wenbo Wu y colegas del Instituto Oceanográfico Woods Hole no es sólo teórica, podría portar luz a las enigmáticas capas del único satélite natural de la Tierra.
Y es que los científicos dependen cada vez más de los cables de fibra óptica para detectar la actividad sísmica y un nuevo trabajo publicado en la revista Seismological Research Letters sugiere que esta misma tecnología podría revolucionar nuestra comprensión de las misteriosas profundidades de la luna desplegando una red sísmica de fibra en la luna.
¿Internet en la Luna?
Desafíos a superar
Los investigadores han realizado experimentos con una red teórica utilizando sismogramas sintéticos a partir de datos obtenidos por sismómetros colocados en la superficie de la Luna de cara a todos los obstáculos que se deben superar para poder llevar a cabo con éxito este despliegue tecnológico en la Luna. Basándose en sus resultados, Wu y sus colegas dicen que una red sísmica de fibra podría identificar el tipo de ondas sísmicas que proporcionarían más información sobre la estructura profunda del núcleo de la Luna.
"Antes de un lanzamiento deben realizarse simulaciones numéricas sólidas de la propagación de las ondas", afirmó Wenbo Wu, autor principal del estudio. "Hacemos los deberes para descubrir si podemos obtener los datos y qué tipo de cosas podemos hacer con ellos".
Tenemos que remontarnos al legado de las misiones Apolo que, entre 1969 y 1976, instalaron cuatro sismómetros en la Luna. Estos instrumentos capturaron miles de actividades sísmicas, revelando terremotos lunares tanto superficiales como profundos e impactos de meteoritos. Pero estos datos dejaron muchas preguntas sin respuesta, como por ejemplo, el hecho de detectar tan pocos terremotos en la cara oculta de la Luna. Los terremotos lunares se acumulan en el lado más próximo, lo que sugiere alguna asimetría desconocida dentro de la Luna.
La sismología lunar se enfrenta a un desafío importante en forma de regolito, una capa porosa y fragmentada que cubre la superficie lunar. Este regolito impide las ondas sísmicas, particularmente las retardadas, cruciales para sondear las profundidades lunares, ya que son dispersadas por esta capa de escombros después de un terremoto lunar.
Los sismólogos están ansiosos por iniciar este plan porque están intrigados por el misterio de los terremotos lunares
Aquí es donde entrará DAS (Distributed Acoustic Sensing). DAS no solo observa la actividad sísmica, sino que utilizando las pequeñas imperfecciones de un largo cable de fibra óptica tendido bajo el regolito de la luna, transformará estos defectos en una densa serie de sensores sísmicos diminutos. Cuando la actividad sísmica perturbe la fibra, los investigadores podrán examinar los cambios en los pulsos reflejados para aprender más sobre las ondas sísmicas resultantes.
Es como si la propia luna estuviera conectada para detectar los latidos de su propio corazón. El dispositivo está diseñado para ser a la vez sensible y robusto, y podría durar décadas en la dura superficie lunar con las provisiones adecuadas de energía y mantenimiento. Además, la posibilidad de integrar esta red sísmica con otras iniciativas lunares, como un radiotelescopio propuesto en la cara oculta de la Luna, podría economizar y amplificar los resultados científicos.
Los científicos tienen un plan en marcha para explorar el mundo silencioso de la Luna y sus eventos
Wu señaló que si los investigadores pueden encontrar formas de proporcionar energía y mantenimiento a una red sísmica de fibra lunar, el conjunto podría funcionar durante muchos años. "Aquí en la Tierra, si el suministro de energía es estable, podemos mantenerlo funcionando durante décadas".
En su estudio, los investigadores sugieren que sería posible combinar DAS con otros programas lunares propuestos, como colocar un radiotelescopio, que ya necesitaría cables de fibra óptica para conectarse a una antena, en la cara oculta de la Luna. "Si podemos combinar estos proyectos para ahorrar costos, eso realmente aumentaría las posibilidades de hacerlo realidad y tener el máximo impacto científico", concluyó Wu.
Podría aportarnos nuevos datos sobre la estructura interna de la Luna
Referencias:
- Wenbo Wu, Zhongwen Zhan, Mark Panning, Andrew Klesh; Fiber Seismic Network on the Moon. Seismological Research Letters 2024; doi: https://doi.org/10.1785/0220230067
- Haviland, H., Weber, R., Neal, C., Lognonn'e, P., Garcia, R., Schmerr, N., Nagihara, S., Grimm, R., Currie, D., Dell’Agnello, S., Watters, T., Panning, M., Johnson, C., Yamada, R., Knapmeyer, M., Ostrach, L., Kawamura, T., Petro, N., & Bremner, P. (2021). The Lunar Geophysical Network Landing Sites Science Rationale. The Planetary Science Journal, 3. https://doi.org/10.3847/PSJ/ac0f82.Israel, D., Mauldin, K., Roberts, C., Mitchell, J., Pulkkinen, A., Cooper, L., Johnson, M., Christe, S., & Gramling, C. (2020). LunaNet: a Flexible and Extensible Lunar Exploration Communications and Navigation Infrastructure. 2020 IEEE Aerospace Conference, 1-14. https://doi.org/10.1109/AERO47225.2020.9172509.
- Edwards, B., Wagner, R., Zemba, M., Millard, W., Braham, S., Gifford, K., & Somerlock, O. (2023). 3GPP Mobile Telecommunications Technology on the Moon. 2023 IEEE Aerospace Conference, 1-12. https://doi.org/10.1109/AERO55745.2023.10115746.
- Li, Y., An, G., Jia, Y., Zhu, K., Liu, C., Chen, R., & Xu, J. (2023). Research on Lunar Communication Network Architecture and Protocol. 2023 IEEE 15th International Conference on Advanced Infocomm Technology (ICAIT), 91-96. https://doi.org/10.1109/ICAIT59485.2023.10367385.
