La agencia espacial estadounidense ha dado otro paso importante hacia una presencia humana sostenible en la Luna: se han seleccionado dos nuevas estaciones científicas que los astronautas instalarán en el Polo Sur durante la misión Artemis IV. Se trata de los instrumentos DUSTER y SPSS, proyectos de desarrollo y operativos que apuntan a las dos mayores incógnitas para las futuras tripulaciones lunares: el comportamiento del polvo lunar y la estructura interna de nuestro satélite natural. Su tarea es simultáneamente práctica y científica: reducir los riesgos para la salud y el equipo, y entregar datos que se incorporarán directamente en la planificación de actividades permanentes en la superficie.

Introducción: dos estaciones para un regreso más seguro a la Luna

La selección por parte de la NASA de DUSTER (DUst and plaSma environmenT survEyoR) y SPSS (South Pole Seismic Station) revela la clara lógica de la campaña Artemis: antes de que comience la construcción de una infraestructura más amplia, es necesario "domar" el entorno midiendo lo que es más difícil de predecir en el laboratorio. El polvo en la Luna no es solo un problema estético; es abrasivo, electrostático, persistente y entra en todas las uniones. El entorno sísmico, por su parte, dicta dónde y cómo construir de forma segura, cómo distribuir antenas y subconjuntos energéticos y qué zonas evitar debido a fallas o material en bloques suelto. Dos instrumentos apuntan precisamente a esos puntos de riesgo.

Por qué el Polo Sur y por qué ahora

El Polo Sur de la Luna se ha convertido en los últimos años en el escenario principal de la exploración porque se esperan reservas de hielo de agua en los cráteres permanentemente sombreados. Si se confirma la disponibilidad y estabilidad de los recursos, se abre el camino para la producción in situ de agua, oxígeno y combustible propulsor. Pero ese entorno es extremadamente exigente: contrastes térmicos extremos, largos períodos en la sombra y regolito fino que se levanta fácilmente y se transfiere al equipo. Artemis IV entrará en ese entorno con una mezcla de procedimientos probados y nuevas herramientas, y DUSTER y SPSS son los primeros trabajadores "silenciosos" que convertirán las suposiciones en magnitudes medidas.

DUSTER: cómo "respira" el polvo lunar

DUSTER es un grupo de sensores en un pequeño vehículo autónomo cuyo objetivo fundamental es caracterizar dos componentes interconectados del entorno del Polo Sur: el polvo y el plasma inmediatamente por encima de la superficie. El polvo lunar, creado por miles de millones de años de bombardeo de micrometeoritos, tiene bordes afilados y se carga fácilmente electrostáticamente. Los astronautas del Apolo fueron testigos presenciales de cuán pegajoso es tal material y cuán rápido puede comprometer los trajes espaciales, las uniones y las superficies ópticas. DUSTER convierte esa impresión en números: medirá la carga, el tamaño, la velocidad y el flujo de partículas, así como la densidad de electrones y las variaciones de plasma en la fina capa inmediatamente por encima del regolito.

Qué mide exactamente DUSTER y dónde

El concepto operativo prevé que los instrumentos viajen en un rover autónomo que circula por el área de aterrizaje y entra de manera selectiva en microambientes: a lo largo de las huellas de caminata de la tripulación, alrededor del lugar de aterrizaje y posterior despegue del módulo de aterrizaje, en los bordes de pequeños cráteres y a través de diferentes zonas granulométricas. Al comparar el "estado natural" antes de la actividad de la tripulación y el estado durante y después de las operaciones, los científicos e ingenieros obtendrán una visión única de cuánto y cómo los humanos y las máquinas cambian el entorno. Los resultados son cruciales para los futuros protocolos de descontaminación, el diseño de trajes espaciales y la selección de materiales para superficies más expuestas.

Plataforma MAPP y socios industriales

DUSTER, según el plan, estará ubicado en un pequeño rover autónomo de la clase MAPP (Mobile Autonomous Prospecting Platform) que suministra Lunar Outpost de Colorado. Dicha plataforma combina baja masa, carga útil modular y la capacidad de moverse con precisión por terreno irregular y sombreado: un requisito previo clave para el Polo Sur. Los instrumentos incorporados incluyen el Analizador Electrostático de Polvo (EDA), destinado a medir la carga, el tamaño, la velocidad y el flujo de partículas levantadas, y un sistema de sondeo de plasma conocido como RESOLVE, que caracteriza la densidad media de electrones sobre la superficie. Emparejados en la misma plataforma móvil, estos sensores permiten el registro simultáneo de "partículas en el aire" y el entorno eléctrico que gobierna su movimiento.

El equipo y los objetivos de DUSTER

El paquete de instrumentos está dirigido por Xu Wang de la Universidad de Colorado en Boulder, un investigador con larga experiencia en física del polvo y plasma en cuerpos sin aire. El período de desarrollo contractual está previsto para tres años, con un enfoque en la entrega, calificación e integración antes de la fase operativa de la misión. El papel de DUSTER no es solo "catalogar" granos; el objetivo es cuantificar la dinámica en condiciones operativas reales. ¿Cuántas partículas se levantan al caminar un astronauta? ¿Cuál es el perfil de deposición después del despegue del módulo de aterrizaje? ¿Cuánto varían las condiciones de plasma durante un día lunar y cómo afecta eso a la adherencia del polvo? Las respuestas a esas preguntas se convierten en límites numéricos y recomendaciones para los equipos de ingeniería.

SPSS: nueva sismología del Polo Sur

SPSS es una estación sísmica destinada a "escuchar" la Luna: desde ecos poco profundos hasta estructuras profundas. Los sismómetros del Apolo en los años setenta proporcionaron los primeros registros permanentes de terremotos lunares y eventos de impacto, pero la tecnología y la disposición de las estaciones eran limitadas. SPSS trae sistemas más sensibles y una nueva geometría de medición en una ubicación que hasta ahora no había sido cubierta sismológicamente. Los objetivos incluyen la estimación de la tasa actual de impactos de meteoroides en el Polo Sur, el monitoreo continuo del "ruido" sísmico que puede afectar el trabajo de la tripulación y el equipo, y la determinación de las propiedades del interior profundo: espesor y propiedades del manto, posible estratificación del núcleo, etc.

"Thumper": fuente activa para el subsuelo poco profundo

Además del registro pasivo de eventos naturales, SPSS también prevé una fuente activa: un dispositivo mecánico compacto ("thumper") con el que los astronautas generan ondas de choque controladas. Las ondas se reflejan y refractan en capas poco profundas, y a partir de los ecos se reconstruye la estructura alrededor del lugar de aterrizaje: espesor del regolito, presencia de capas compactadas, posibles cavidades y microfallas. Estos datos sirven directamente para el diseño de cimientos para el equipo, antenas y futuros trabajos de construcción, así como para la optimización de las rutas de movimiento de vehículos para evitar zonas críticas.

Liderazgo de SPSS y perspectivas esperadas

SPSS está dirigido por Mark Panning del Jet Propulsion Laboratory de la NASA en California, un sismólogo cuya carrera está dedicada a la estructura interna de los cuerpos planetarios. Las experiencias de la misión InSight en Marte mostraron cuánto puede revelar una estación cuidadosamente seleccionada sobre los procesos profundos. En la Luna, donde no hay atmósfera ni "ruido" hidrometeorológico, SPSS puede lograr una relación señal/ruido excepcional y producir una serie de eventos que servirán como referencia para décadas de trabajo. Al mismo tiempo, un registro continuo permitirá la compilación de estadísticas de impactos débiles: información crucial para la evaluación del riesgo a largo plazo para la infraestructura.

Estrategia de Artemis: datos de campo como base

La selección de DUSTER y SPSS refleja la prioridad que la NASA otorga a las mediciones desde la superficie. La ciencia aquí no es una decoración después del "espectáculo principal", sino un requisito previo para la sostenibilidad. Los gerentes de seguridad necesitan números reales sobre contaminación, condiciones electrostáticas y estabilidad sísmica, mientras que la comunidad científica busca series temporales y modelos que finalmente resolverán los dilemas sobre el interior de la Luna y la escala de las tormentas de polvo a pequeña escala.

Lecciones del Apolo, convertidas en protocolos

Después del Apolo 17, Gene Cernan a menudo enfatizaba que el polvo es el "enemigo número uno" para las operaciones a largo plazo. Las generaciones actuales convierten esa visión en protocolos. Si, por ejemplo, DUSTER registra que el despegue del módulo de aterrizaje crea una nube duradera de partículas finas por encima de cierta altura, el horario de trabajo se puede ajustar para que los experimentos más sensibles se realicen fuera de esa ventana. Si SPSS registra frecuentes microecos durante una determinada actividad, los procedimientos se modifican para reducir el riesgo a un nivel aceptable.

Autonomía y escenarios de uso de DUSTER

El rover que lleva los instrumentos está concebido como un compañero silencioso pero diligente de la tripulación. Puede monitorear el aterrizaje y el despegue, "quedarse a un lado" durante la caminata y luego regresar sobre las mismas huellas para comparar el estado antes y después de la carga. Así nace un mapa de recuperación del entorno: qué tan rápido regresa el estado "normal" del plasma, dónde se retienen las partículas y cómo se redistribuyen. A largo plazo, tales datos entran en los estándares de mantenimiento y limpieza, pero también en el diseño de superficies que acumulan menos polvo.

Sismología como herramienta operativa

El sismómetro no es útil solo para la gran ciencia; puede servir como instrumento de monitoreo durante la instalación de equipos o trabajos de construcción más ligeros. Si las futuras misiones comienzan con excavaciones o la colocación de módulos más grandes, SPSS advertirá sobre microdesplazamientos y compactaciones que podrían amenazar la estabilidad. Paralelamente, series de pequeños impactos de micrometeoritos —que de otro modo pasarían desapercibidos— entran en las estadísticas en las que se basa la evaluación de riesgos para estancias de varios años.

Calendario de la misión Artemis IV y vínculo con Gateway

Artemis IV en los planes actuales representa el primer vuelo de la versión más potente del cohete SLS (Block 1B) y una etapa clave en la construcción de la estación lunar Gateway. La tripulación debería entregar e integrar el módulo habitacional internacional I-Hab y, dentro del mismo perfil, realizar una estancia en la superficie utilizando un módulo de aterrizaje lunar. Con esto se cierra el bucle logístico: la órbita sirve como "campamento base" para la preparación y el regreso, mientras que instrumentos como DUSTER y SPSS están sincronizados con la presencia de humanos, pero también tienen un plan de continuación autónoma de la recopilación de datos después de la partida de la tripulación.

Planificación, industria y calendario de trabajo

Los contratos para DUSTER y SPSS están estructurados como contratos de tres años, con énfasis en la entregabilidad para la integración con el vuelo. Esto deja espacio para pruebas y calificación en condiciones similares a las lunares: pruebas térmicas, cámaras de vacío, vibraciones mecánicas. En la cadena de participación están incluidas instituciones académicas y socios industriales especializados en robótica e instrumentos sensibles. Esta cadena de conocimiento y suministro se pretende mantener a través de múltiples misiones, para construir una confiabilidad "en serie" de los sistemas de superficie.

Validación cruzada: el polvo se encuentra con la sismología

Uno de los aspectos más convincentes de este dúo es la posibilidad de vincular datos de forma cruzada. Un registro sísmico de un evento de impacto menor se puede correlacionar con una perturbación de corta duración en el plasma y un aumento en el flujo de partículas medido por DUSTER. Si se establece un vínculo fuerte entre esas señales, obtendremos una nueva metodología para la detección y evaluación de eventos utilizando canales de sensores combinados. Esto recuerda a las "redes de sensores inteligentes" en la Tierra, pero en un ecosistema donde cada minuto de funcionamiento y cada byte de datos transferido es precioso.

De la era heroica a la rutina de ingeniería

La campaña Artemis redefine lo que significa el "éxito" en las misiones lunares. Antes eran banderas, fotografías y muestras rápidas; hoy es un conjunto de series de medición confiables que protegen vidas y hacen que las operaciones siguientes sean predecibles. DUSTER y SPSS no son un espectáculo, sino la columna vertebral de la futura rutina, como la red eléctrica o el suministro de agua en un nuevo asentamiento. Sin ellos, todo lo demás sigue siendo improvisación.

Por qué precisamente el Polo Sur como laboratorio

La topografía del Polo Sur —largos bordes de sombra, amaneceres repentinos y terreno irregular— crea un polígono de prueba natural para la resistencia de la instrumentación, los enlaces de comunicación y la movilidad. Si los sistemas y procedimientos funcionan en tales condiciones, probablemente funcionarán también en otros lugares de la Luna. Por eso las mediciones allí son doblemente valiosas: confirman modelos universales y simultáneamente dan pautas específicas para las ubicaciones más desafiantes.

Dos paquetes de datos, doble beneficio

El primer beneficio será operativo: los mapas de polvo y plasma ayudarán en la selección de lugares para antenas, rutas de movimiento y ubicación de equipos científicos sensibles, mientras que el modelo sísmico del suelo orientará la construcción de cimientos y la evaluación de cargas durante aterrizajes y despegues. El segundo beneficio es científico: la sismología restringirá adicionalmente los modelos de la estructura interna de la Luna, y la física del polvo y el plasma iluminará cómo el entorno en cuerpos sin aire cambia bajo la influencia humana.

Beneficios más amplios: de la Luna a la Tierra

Las tecnologías que se desarrollan para DUSTER y SPSS —desde la miniaturización de sensores, pasando por el filtrado de señales, hasta la navegación autónoma— tienen aplicaciones terrestres directas. La minería, la geotecnia, la vigilancia de infraestructuras críticas e incluso el seguimiento de la contaminación del aire en condiciones extremas, se basan en los mismos principios y algoritmos. La ciencia "invisible" de la Luna regresa así a casa como estándares mejorados y herramientas más robustas.

Hacia un "gemelo digital" del Polo Sur

A medida que Gateway se desarrolle y la duración de la estancia de las tripulaciones se alargue, los instrumentos en red permitirán la construcción de un "gemelo digital" del entorno del Polo Sur: un modelo que predice en tiempo real las consecuencias de las operaciones (aterrizaje, perforación, transporte) y propone horarios óptimos. DUSTER y SPSS son el fundamento de ese gemelo: sin sus datos primarios, el resto es solo hipótesis.

Manifiesto y agenda científica

La inclusión final de los instrumentos en el manifiesto de vuelo dependerá de las decisiones de ingeniería y de programa que acompañan a cada gran misión. Pero el hecho de que DUSTER y SPSS hayan entrado en la fase de preparación intensiva muestra que Artemis IV lleva una clara agenda científico-operativa: proteger a la tripulación, profundizar la comprensión de la Luna y crear plantillas que se aplicarán en Marte.

Perfil de vuelo y ventanas de medición

Artemis IV se planifica como una misión que combina la entrega de módulos a Gateway y actividades de varios días en la superficie. Esto permite a DUSTER registrar todo el ciclo de vida de una estancia —antes de la llegada de la tripulación (estado natural), durante las operaciones (perturbación) y después de la partida (recuperación)— mientras que SPSS monitorea continuamente el fondo sísmico y eventos individuales. Así nace un corte temporal único del entorno del Polo Sur, con el que se compararán todas las futuras misiones.

Medición silenciosa que cambia el juego

El Polo Sur de la Luna pronto obtendrá dos estaciones que trabajarán silenciosa pero perseverantemente, midiendo lo que hasta ayer era solo una advertencia en los diarios del Apolo y una curva en los modelos de laboratorio. Cuando miremos hacia atrás a los primeros años de Artemis, precisamente en esos conjuntos de datos se reconocerá el momento en que el escenario romántico se convirtió en un entorno precisamente medido, comprensible por la ingeniería, listo para la construcción, la exploración y, un día, la partida más allá hacia Marte.