Empecemos por el principio

¡Construyamos un tren en la Luna! Imagínate hablando con un amigo y llegar a esa conclusión tras unas cervezas. Al margen del ¿y cómo?, la pregunta más obvia es ¿y para qué? La respuesta corta es que, ahora mismo, para nada… pero me gusta más la respuesta larga. Imagínate a Ponce de León cartografiando las costas de Florida allá por el 1515. Por mucho que no podamos concebir el estado actual de Florida sin infraestructuras de transporte, por aquel entonces lo último que necesitaban era ponerse a hacer caminos a ninguna parte. Algo así nos pasa ahora mismo. Por eso mi intención con este artículo no es responderte a esa pregunta, sino planteártela desde una perspectiva diferente. Ya me dirás en los comentarios si te he convencido.

Pongámonos serios

Tengo varias anécdotas personales con compañeros del trabajo y de la universidad con los que hablaba de la colonización espacial. La mayoría no veían ningún interés o defendían que tenemos otras prioridades de las que preocuparnos en nuestro planeta. Otros, los menos, abogaban por un espacio neutral donde se primara la exploración espacial y el desarrollo científico en proyectos colaborativos internacionales, en lugar de una competición por los recursos u otros intereses estratégicos. Una especie de “esta vez hagamos bien las cosas”. Finalmente estaban los que veían un futuro de naves espaciales y colonias en Marte… pero sin entrar en mucho más detalle. Un “cómo mola, pero la verdad que no tengo ni idea de qué me hablas”. De niño estaba en este último grupo de optimistas ingenuos y bienintencionados, aunque ahora mismo lo veo de forma más pragmática: creo que la exploración espacial es un avance inevitable, ya sea dentro de 5 o 50 años, principalmente por dos motivos relacionados entre sí: la extracción de materiales y el cambio climático. Creo que ambos motivos son críticos, y tengo mis argumentos que os detallaré en la siguiente entrada por no hacer esta muy pesada. Pero ahora os voy a pedir un acto de fe y que asumamos un escenario en el que la colonización espacial es una realidad. No me refiero a algo como el primer viaje de Colón, en el que menos de 100 personas desconcertadas llegaron a América y a los pocos días se volvieron. Sino más bien como el segundo, en el que 2.000 vinieron con la clara intención de quedarse. Con esta premisa podemos centrarnos en lo que nos interesa, así que empecemos con unos planteamientos importantes:

1. Definimos “sistema de transporte” como la infraestructura física y material rodante necesarios para el desplazamiento de personas, materiales, maquinaria y productos (por sencillez lo llamaremos recursos) entre dos puntos.
2. La necesidad de un sistema de transporte es una consecuencia directa de las actividades humanas. O dicho al revés; las actividades humanas requieren desplazar recursos y, por ello y según el punto anterior, un sistema de transporte.
3. Hay muchos sistemas de transporte distintos, si bien las características de cada uno de ellos los puede hacer más o menos aptos para lo que se pretende conseguir. Por el contexto de este experimento mental las aptitudes que se van a primar son, en orden de prioridad: seguridad para las personas, volumen capaz de transportar y velocidad de circulación.

El punto 1 me sirve solo para aclarar que estamos hablando de lo mismo. Es el punto 2 el que realmente me interesa, dado que implica lógicamente que: si partimos de la premisa de que existen colonias espaciales con actividad humana, entonces será necesario un sistema de transporte en dichas colonias. ¿No te convence? Ok, pruebo de nuevo. Recuerda que de momento seguimos asumiendo la premisa como cierta (prometo que la discutiremos más adelante), por lo que voy a centrarme en justificar la veracidad del argumento.

Según la Agencia Europea del Medio Ambiente, toda actividad humana supone una fuente de presión en el medio ambiente (enlace), entendiéndose como fuente de presión a “los agentes y medios que causan alteraciones en el medio ambiente” (enlace). Por definición, la “alteración” de un entorno físico es “cambiar su esencia o forma”, o bien “estropear o dañarlo”. Lo que en nuestro contexto lunar supone la inclusión, eliminación o modificación de alguno de sus componentes. Y ahora te pregunto, ¿se te ocurre alguna forma de que una actividad humana modifique un entorno sin desplazar el objeto modificado o aquello que lo modifica? Es decir, la existencia de una actividad humana supone la alteración del entorno, lo que a su vez implica traer a la persona y/o máquina que produce la actividad. Así como, si fuese el caso, sacar el objeto que se ha alterado del entorno. Sí, es un poco rocambolesco, pero rehaz la última frase con otras palabras y tendrás el punto 2. Todo para concluir con la obviedad de que, si alguien quiere hacer algo, lo primero que tiene que hacer es llegar y lo último es irse.

Vale, eso está muy bien, ¿pero por qué un tren?

Muy simple: porque es más rápido, seguro para los seres humanos, fiable en su funcionamiento, cuenta con mayor capacidad de transporte y menores costes de operación y mantenimiento.

Volvamos al punto 3. La seguridad en las personas es más delicada si cabe en la Luna que en la Tierra porque todo lo que caracteriza el entorno lunar te mataría en segundos. De ahí que escojas lo que escojas tienes que garantizar que con el sistema de transporte no te congeles, no explotes o recibas un chute de radiación que ríete de Chernóbil. El segundo criterio, el volumen transportado, está orientado especialmente al transporte de materiales y no tiene más lógica que la del codicioso: cuanto más, mejor. Finalmente, el tercer criterio de la velocidad de circulación está directamente relacionado con los dos anteriores, pero vale la pena mantenerla dado que incluye el valor del tiempo y, por tanto, del rendimiento.

Seguro que más de alguno echa de menos un criterio de costes. Lo primero es que no es sencillo cuantificar económicamente las alternativas (no hay muchas bases de datos fáciles de consultar), aunque igualmente meteré en la medida de lo posible unos números gordos para tener una referencia. Lo segundo es que ante la complejidad del problema y el estado de la técnica, creo que es más importante centrarse en la funcionalidad y viabilidad del sistema, permitiendo un poco más de flexibilidad en los costes… a menos, claro, que estos sean tremendamente prohibitivos.
Dicho esto, vamos a ver qué alternativas tenemos a día de hoy para transportar personas y materiales en la superficie lunar (¡si sabes de alguna más me encantaría conocerlo, inclúyelo en los comentarios!):

Roveres lunares

Quizás lo primero que nos viene a la cabeza cuando pensamos en dar vueltas por la superficie lunar (seguro que algún fan de Futurama se da por aludido). El “modelo” actual más famoso puede ser el VIPER de la misión Artemis, pero a decir verdad no pasa por una buena época (enlace). Por lo que quedémonos con una referencia un tanto más antigua pero mucho más icónica: el Rover lunar de las misiones Apolo. Podemos hablar largo y tendido de esta maravilla de la ingeniería, pero este post ya se está haciendo largo así que os dejo un par de links muy chulos que describen sus capacidades (este enlace de la NASA en inglés, no os perdáis el vídeo de cómo se despliega, y este enlace y enlace con un resumen en español). Por lo pronto prefiero quedarme con los siguientes datos: Un Rover puede cargar unos de 440 kg de peso entre tripulación y equipaje, ir a una velocidad de 10-12 km/h y una autonomía teórica de unos 50 km (el vehículo es eléctrico). En cuanto a costes, échale unos 38 millones de dólares de 1971 por unidad (enlace). Lo que según esta página (enlace) equivale a más de 297 millones de dólares actuales (año 2024) … poca broma. En cualquier caso, era la carrera espacial y al final llegar primero a la Luna no es algo barato. Si quieres otra referencia más actual tienes las vagas estimaciones de coste del aparato chino Yutu-2 que se encuentra explorando la superficie lunar desde 2019. No es lo mismo que el Rover del Apolo pero nos sirve como ejemplo en miniatura, con unos entre 73 y 172 millones de dólares (enlace). Quiero pararme en un detalle: no sé si te estas imaginando estos aparatos como pequeños carritos de golf capaces de recorrerse la Luna, porque no lo son… De hecho, son bastante delicados y muy aparatoso: ya hemos visto que la autonomía del Rover llegaba a los 50 km (los cuales nunca llegó a recorrer enteramente). Por su parte, el Yutu-2 llevaba en enero de 2022 (tres años después del alunizaje) “solo” unos 1.000 metros recorridos. El récord de distancia lo tiene el Lunojod-2 soviético con 37 kilómetros (que, por cierto, mantuvo el récord durante 40 años hasta que le superó el Opportunity en Marte en 2012, enlace) … Si, toda la razón, son maravillas de la ingeniería y la distancia recorrida no les quita un ápice de mérito. Pero por la sencilla razón de que no se diseñaron como un sistema de transporte general de grandes distancias o con grandes capacidades, sino como un sistema de transporte para astronautas o equipos científicos en un entorno local. Puede que en un futuro se puedan diseñar Rovers con mayor capacidad, pero esa tecnología aún no existe y tendrá que superar grandes problemas como el terreno (hasta donde entiendo, es como intentar caminar sobre harina… aunque ya hablaremos de ello cuando toque).

Cohetes

Otro clásico de la tecnología actual. Digamos que complementa a los Roveres al centrarse en justo lo contrario: los viajes de muy largas distancias. Esta idea tiene sus luces y sombras. La parte positiva es que al contar con una gravedad menor y una ausencia de atmósfera, serían necesarios cohetes mucho más pequeños que los que lanzamos desde la Tierra (como comparativa de andar por casa, la fuerza que ejercían los cohetes Saturn-V que llevaron los módulos a la Luna era de unos 34.500 kN. Mientras que el empuje que ejercía el módulo de ascenso lunar para volver a órbita era de unos 16 kN. Enlace). La parte negativa seguro que te la imaginas: no tiene mucha capacidad. Por ejemplo, la capacidad del módulo de ascenso del Apolo permitía una carga (sin contar tripulación) de 108 kg de muestras (enlace). Por supuesto que nuevos sistemas ofrecerían mayores capacidades y una reducción significativa en los costes, como por ejemplo el prometedor Starship de SpaceX (enlace). Pero en la práctica podemos considerar este sistema de transporte solo para el desplazamiento de muy largas distancias y para recursos realmente valiosos (personas, maquinaria compleja y minerales refinados con gran valor).

Cintas transportadoras

Pasamos a soluciones más “exóticas”. A priori la idea de las cintas transportadoras parece bastante lógica para el transporte de materiales y, de hecho, la NASA ya está estrujándose el coco con el proyecto FLOAT (al cual tildan del “primer tren en la Luna” cuando ya me diréis qué tiene que ver con un tren, enlace). La idea es crear unos “robots” con forma de bandejas que, mediante propiedades magnéticas, puedan flotar y desplazarse sobre unas bandas magnéticas dispuestas en el suelo. Pero yéndonos a las características: aquí de precios no os puedo dar nada porque no he sido capaz de encontrar la más mínima referencia… aunque parece relativamente barato dado que no hace falta mucho mantenimiento y a que la infraestructura es mínima (siempre que no incluyamos los costes de transporte a la Luna). El mayor coste parece los propios robots. La velocidad de estos estaría en torno a los 0,5 m/s (1,8 km/h), mientras que su capacidad de transporte es de unos 33 kilogramos. La clave de este sistema es contar con una cantidad enorme de robots con la que se conseguiría “100.000 kg de regolito / carga útil varios kilómetros al día” (enlace). Para acabar una parte buena y una mala: la buena es que consumiría muy poca energía (40 kW al día para el rendimiento mencionado antes). La mala es que solo serviría para el transporte de materiales (no de personas) a cortas distancias.

Sistemas guiados mediante railes

Piensa en un tren, de esos que van sobre raíles, pero en la Luna; de eso es lo que vamos a hablar en esta opción. Empecemos con lo malo: necesitamos infraestructura (y mucha), necesitamos maquinaria para la construcción de esa infraestructura, necesitamos una cabeza motora y vagones capaces de aguantar las inclemencias de la Luna, necesitamos raíles de acero que guíen el tren (ya me dirás de donde lo sacamos en la Luna), necesitamos energía que lo propulse, … ¿Lo bueno? Que supone un medio capaz de transportar pasajeros y toneladas de materiales de una tacada a velocidades considerables y por un coste muy bajo. Es, además, un medio seguro y totalmente autónomo.

Ya algunos visionarios proponían este medio para las bases espaciales, entre los que destaco a Daniel García Espinel en su proyecto Martrópolis (enlace). Pero realmente cuando empecé este proyecto en 2021 no había muchas propuestas bien documentadas sobre cómo construir algo así. Ahora bien, actualizando la información para este blog he visto que desde comienzos de 2024 el conglomerado Northrop Grumman ha propuesto un concepto de tren muy similar (enlace)… aunque como veremos, su diseño flaquea bastante (como nota, me llama la atención que sea un contratista militar el que haya propuesto una idea así).

A lo largo de este blog os hablaré en más detalle de cómo podemos hacer algo así según propuse en mi TFM, pero para abriros un poco estómago y demostraros que la cosa promete os daré algunas cifras. Un tren en la Luna es teóricamente realizable en dos fases: primero una más rudimentaria sin refinerías en la Luna y, por tanto, sin raíles. Seguido de una segunda con refinerías instaladas y capacidad para hacer raíles metálicos. La velocidad en llano de la segunda fase es de unos 70,5 km/h para los criterios de trazado considerados, con una potencia requerida en la cabeza tractora de 25 kW. La longitud del tren vendrá condicionada por la transmisión de fuerzas al terreno, por lo que requerirá muchos ejes para distribuir el peso. De hecho, el peso máximo teórico por eje es de unas 2,65 toneladas (si si, hay estudios de la capacidad portante del regolito lunar). En cuanto precios mis estimaciones cuentan con ciertas limitaciones a la hora de cuantificar partidas, pero oye, como referencia no están mal. Me salía que un tramo de unos 21 kilómetros sale a unos 620 millones de euros de ejecución material (¡Ojo! De los cuales el 57% es tan solo traer la maquinaria desde la Tierra, y el 37% para medidas de Seguridad y Salud. Lo que es construir no llega al 6%). Si te sorprenden los bajos precios de mano de obra, es porque todo se ejecuta con robots autónomos. Ya lo veremos con detalle, de momento te dejo el siguiente resumen:

En definitiva, un tren requiere una ejecución compleja de la infraestructura asociada, pero cuenta con una capacidad y velocidad que no tiene el resto de los sistemas de transporte. Especialmente para distancias medias y el transporte de grandes volúmenes de recursos.

Recapitulando

A ver, la cosa no es venderte la moto o, mejor dicho, el tren. Me basta con que te quedes con que la idea no es tan absurda como parece en un principio. Te lo resumo en los siguientes puntos:

1. Partiendo de la premisa de que existen bases lunares, será necesario implementar sistemas de transporte en la superficie lunar.
2. Actualmente existen pocas opciones para estos sistemas de transporte. Si bien cada uno tiene sus puntos fuertes; no hay ninguno que ofrezca a la vez un transporte seguro para personas, una gran capacidad de transporte de materiales y un buen rendimiento. Excepto:
3. Los sistemas guiados mediante railes, lo que entendemos por tren, los cuales ofrecen teóricamente (y a falta de que os lo demuestre en las sucesivas entradas) mayores ventajas en los desplazamientos de grandes cantidades de recursos en distancias de, por lo menos, un par de kilómetros.