Investigadores probaron tres sistemas de molienda en vuelos que reprodujeron la gravedad de la Luna. Los resultados revelan dificultades técnicas para procesar minerales y fabricar materiales utilizando recursos extraterrestres.
La futura minería lunar enfrenta una dificultad que hasta ahora no había sido comprobada experimentalmente: la reducción de gravedad puede disminuir la eficiencia de los equipos utilizados para triturar minerales. Investigadores de la Universidad de Waterloo, en Canadá, demostraron que dos métodos convencionales de molienda pierden capacidad para reducir el tamaño de las partículas cuando operan bajo condiciones similares a las de la Luna, un resultado que podría influir en el diseño de las primeras instalaciones industriales fuera de la Tierra.
El estudio, encabezado por Connor J. MacRobbie y publicado el 9 de octubre de 2026 en la revista científica npj Space Exploration, utilizó vuelos parabólicos para reproducir temporalmente la gravedad lunar y comparar el funcionamiento de tres tecnologías de trituración.
Los resultados muestran que trasladar maquinaria utilizada en la Tierra a otro cuerpo celeste no garantiza que mantenga su rendimiento, incluso cuando los equipos son capaces de funcionar mecánicamente.
El desafío de triturar minerales donde la gravedad es seis veces menor
La Luna tiene una aceleración gravitatoria cercana a 1,62 metros por segundo al cuadrado, aproximadamente una sexta parte de la terrestre.
Aunque esta condición facilita determinadas operaciones de transporte y levantamiento de cargas, también modifica el comportamiento de los materiales granulares.
En la Tierra, los procesos de trituración y molienda aprovechan fuerzas de impacto, presión, fricción y desplazamiento entre partículas.
En particular, algunos molinos dependen de la gravedad para provocar las colisiones que fragmentan los minerales.
Cuando esa fuerza disminuye, también cambian las trayectorias de las partículas, su contacto con los elementos de molienda y la energía transferida durante los impactos.
Este fenómeno resulta relevante para el procesamiento del regolito lunar, nombre que recibe la capa de polvo, fragmentos rocosos y materiales minerales que cubre gran parte de la superficie del satélite.
El regolito contiene distintos compuestos que podrían utilizarse para producir oxígeno, recuperar metales y fabricar elementos de construcción.
Sin embargo, muchas de esas aplicaciones requieren partículas con tamaños y características específicas.
Por esa razón, antes de utilizar el material en determinados procesos industriales, sería necesario clasificarlo, triturarlo o someterlo a tratamientos adicionales.
Un avión permitió simular la gravedad lunar durante varios minutos
Para estudiar el problema, el equipo canadiense desarrolló un experimento a bordo de un avión Falcon 20 operado por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá.
La aeronave realizó maniobras parabólicas que permiten generar períodos breves de gravedad reducida.
Durante cada trayectoria, los investigadores consiguieron aproximadamente 20 segundos de condiciones gravitatorias semejantes a las de la Luna.
El programa contempló dos secuencias de vuelo, durante las cuales se realizaron ocho y nueve parábolas, respectivamente.
Las pruebas permitieron acumular períodos de operación de aproximadamente tres y cuatro minutos y medio para los equipos experimentales, aunque una parte del funcionamiento de la segunda prueba ocurrió fuera de las condiciones de gravedad lunar previstas.
Los investigadores utilizaron JSC-1A, un material terrestre diseñado para reproducir determinadas características físicas y mineralógicas del regolito lunar.
La elección permitió efectuar comparaciones entre las muestras procesadas durante los vuelos y otras sometidas a procedimientos equivalentes bajo gravedad terrestre.
Después de cada experimento, las partículas fueron analizadas mediante difracción láser para determinar los cambios en su distribución de tamaños.
También se emplearon técnicas de microscopía y análisis mineralógico para estudiar las características del material procesado.
Tres máquinas de molienda sometidas a una misma prueba
El experimento comparó tres tecnologías que utilizan mecanismos diferentes para reducir el tamaño de los minerales.
La primera fue un molino de bolas, similar en su principio de funcionamiento a los equipos empleados habitualmente en la industria minera terrestre.
Este dispositivo utilizó ocho esferas de acero inoxidable de 12,7 milímetros de diámetro dentro de una cámara giratoria, con una carga de 38 gramos de regolito simulado.
Los investigadores incorporaron un sistema magnético para favorecer el contacto entre las esferas y el material durante las condiciones de baja gravedad.
La segunda tecnología consistió en un mortero automatizado, equipado con un mecanismo que aplica presión y movimiento sobre las partículas.
Este dispositivo procesó muestras de ocho gramos y utilizó un resorte para mantener la fuerza necesaria durante la molienda.
La tercera máquina fue un molino de cuchillas, cuyo funcionamiento se asemeja al de una licuadora.
En este caso, se utilizaron 138 gramos de material y un sistema de cuchillas diseñado para fragmentar las partículas mediante impactos rápidos.
Los tres mecanismos fueron ensayados bajo gravedad reducida y comparados con pruebas efectuadas en la Tierra.
Los molinos funcionaron, pero perdieron eficiencia
Los resultados confirmaron que tanto el molino de bolas como el mortero automatizado consiguieron reducir el tamaño de las partículas bajo condiciones de gravedad lunar.
Sin embargo, ambos sistemas registraron una menor capacidad de molienda que durante los ensayos terrestres equivalentes.
La diferencia estuvo relacionada con el comportamiento del material dentro de los dispositivos y las fuerzas responsables de su fragmentación.
En el molino de bolas, la reducción de gravedad disminuyó la contribución de los impactos gravitacionales, haciendo que la trituración dependiera principalmente del contacto y las fuerzas de fricción entre las esferas y las partículas.
En el mortero automatizado, el mecanismo de presión permitió continuar la molienda, pero la gravedad reducida también modificó el comportamiento del material y la velocidad con que disminuía su tamaño.
El tercer dispositivo obtuvo resultados diferentes.
El molino de cuchillas no produjo una disminución estadísticamente significativa del tamaño de las partículas, tanto en las pruebas terrestres como en las realizadas bajo gravedad lunar.
Por lo tanto, el estudio no permite atribuir su bajo rendimiento exclusivamente a la menor gravedad.
Los investigadores concluyeron que la geometría de los equipos, la presión aplicada, las interacciones entre partículas y la fuerza gravitatoria influyen conjuntamente en la eficiencia del procesamiento.
Por qué este descubrimiento importa para fabricar oxígeno y materiales en la Luna
La posibilidad de aprovechar recursos locales constituye uno de los objetivos de las futuras misiones de exploración lunar.
Esta estrategia, conocida como utilización de recursos in situ, busca disminuir la cantidad de materiales que deben transportarse desde la Tierra.
Entre las aplicaciones investigadas se encuentran la extracción de oxígeno contenido en minerales, la recuperación de elementos metálicos y la fabricación de componentes estructurales.
También se estudia la utilización de materiales lunares para impresión tridimensional, protección contra radiación y construcción de infraestructura.
En varios de estos procesos, el tamaño de las partículas influye directamente en las características del producto final.
Por ejemplo, determinadas reacciones químicas pueden beneficiarse de materiales más finos debido al aumento de superficie disponible para interactuar con otros compuestos.
De manera similar, algunos procedimientos de fabricación requieren polvos con distribuciones granulométricas controladas.
Si los sistemas de trituración funcionan con menor rendimiento bajo gravedad lunar, los futuros equipos podrían necesitar modificaciones de diseño, mayores tiempos de procesamiento o mecanismos adicionales para garantizar una molienda adecuada.
Sin embargo, el estudio no establece cuánto aumentaría el consumo energético ni los costos de una planta industrial instalada en la Luna.
Los investigadores midieron el consumo eléctrico de los dispositivos bajo condiciones terrestres, pero advirtieron que la carga de los motores podría cambiar en ambientes gravitatorios diferentes.
Todavía falta probar los molinos directamente sobre la Luna
Aunque los resultados representan un avance experimental, existen limitaciones que impiden trasladar directamente sus conclusiones a una futura explotación minera.
En primer lugar, los ensayos utilizaron cantidades pequeñas de material y equipos de laboratorio, no maquinaria industrial capaz de procesar toneladas de regolito.
Además, los períodos de gravedad reducida fueron breves, lo que limita el análisis de operaciones continuas y prolongadas.
El estudio tampoco reprodujo simultáneamente todas las condiciones ambientales de la superficie lunar, entre ellas el vacío y las variaciones extremas de temperatura.
Otro aspecto relevante es la composición del material utilizado.
El simulante JSC-1A representa principalmente características de los depósitos basálticos de los mares lunares, mientras que varias futuras misiones se concentran en regiones polares con propiedades geológicas diferentes.
Por ello, los investigadores consideran necesario desarrollar nuevas pruebas que permitan estudiar el comportamiento de distintos materiales, configuraciones de equipos y tiempos de procesamiento más extensos.
Los próximos desafíos incluyen evaluar la automatización, durabilidad, mantenimiento y capacidad de aumentar la escala de estas tecnologías.
El descubrimiento no significa que la trituración de minerales en la Luna sea inviable. De hecho, dos de los tres mecanismos ensayados consiguieron fragmentar el material bajo gravedad reducida.
Lo que demuestra es que una tecnología eficiente en la Tierra puede comportarse de manera diferente en otro entorno gravitatorio, incluso cuando utiliza principios mecánicos ampliamente conocidos.
Para la futura minería lunar, este resultado introduce una exigencia concreta: diseñar sistemas de procesamiento mineral capaces de funcionar bajo las condiciones físicas del lugar donde deberán operar, antes de intentar construir instalaciones industriales permanentes sobre la superficie del satélite.
REDIMIN Responde
¿Qué problema técnico enfrenta la minería lunar según el estudio?
El estudio revela que la reducción de gravedad en la Luna puede disminuir la eficiencia de los equipos utilizados para triturar minerales, lo que representa un desafío para la futura minería lunar.
¿Qué métodos de molienda fueron probados en el experimento?
Se probaron tres tecnologías de molienda: un molino de bolas, un mortero automatizado y un molino de cuchillas, cada uno utilizando diferentes mecanismos para reducir el tamaño de los minerales.
¿Cómo se simularon las condiciones de gravedad lunar en el experimento?
Las condiciones de gravedad lunar se simularon utilizando vuelos parabólicos a bordo de un avión Falcon 20, que generaron períodos breves de gravedad reducida similares a las de la Luna.
¿Qué resultados se obtuvieron con el molino de bolas y el mortero automatizado bajo gravedad lunar?
Ambos sistemas consiguieron reducir el tamaño de las partículas bajo condiciones de gravedad lunar, pero registraron una menor capacidad de molienda en comparación con los ensayos terrestres equivalentes.
¿Cuál fue el rendimiento del molino de cuchillas en el experimento?
El molino de cuchillas no produjo una disminución estadísticamente significativa del tamaño de las partículas, tanto en las pruebas terrestres como en las realizadas bajo gravedad lunar, por lo que su bajo rendimiento no se atribuye exclusivamente a la menor gravedad.
