Hielo subsuperficial en cráteres doblemente sombreados revelado por el radar de apertura sintética dual en Chandrayaan-2

Por qué importa el hielo lunar oculto

El agua en la Luna no es solo una curiosidad científica; es una posible red de seguridad para futuros astronautas. El hielo enterrado en el regolito lunar podría convertirse en agua potable, oxígeno respirable e incluso combustible para cohetes. Este estudio explora algunos de los lugares más fríos y oscuros del polo sur lunar —pequeños cráteres “doblemente sombreados”— para averiguar si esconden reservorios de hielo de larga duración justo bajo la superficie.

Los rincones más fríos de la Luna

La Luna apenas se inclina sobre su eje, por lo que en las regiones polares la luz solar roza el horizonte en lugar de elevarse. Los fondos de cráteres profundos cerca de los polos nunca ven el Sol, convirtiéndose en regiones permanentemente sombreadas más frías que el nitrógeno líquido. Dentro de algunos de estos cráteres oscuros hay cráteres aún más pequeños cuyos bordes elevados bloquean no solo la luz solar directa sino también la tenue luz dispersa y el calor procedente del terreno brillante cercano. Estos bolsillos especiales “doblemente sombreados” pueden alcanzar temperaturas de alrededor de 25 kelvin, lo bastante frías como para que el hielo de agua sobreviva durante miles de millones de años si alguna vez llegó allí.

Usar radar para ver bajo la oscuridad

Dado que estos cráteres están a oscuras total, las cámaras ordinarias tienen dificultades para revelar lo que hay en sus fondos. En su lugar, la nave Chandrayaan-2 utiliza un instrumento radar de doble frecuencia que emite ondas de radio y registra los ecos. Midiendo cómo cambia la polarización —o la orientación— de las ondas cuando rebotan, los científicos pueden inferir si la señal proviene de una superficie rocosa y rugosa o de material que dispersa las ondas en su volumen, como hace el hielo. Se emplean dos magnitudes clave: la relación de polarización circular (qué parte de la señal retornada mantiene el giro original de las ondas) y el grado de polarización (qué tan organizada permanece la señal devuelta). El hielo enterrado en el suelo tiende a producir una relación elevada pero un grado de polarización muy desordenado y bajo porque las ondas rebotan dentro de la capa de hielo.

Búsqueda de hielo en nueve cráteres sombreados

El equipo examinó nueve cráteres doblemente sombreados dentro de tres cráteres mayores del polo sur llamados Faustini, Haworth y Shoemaker. Combinaron datos de radar con mapas de elevación detallados e imágenes nítidas del instrumento ShadowCam, que puede ver el terreno tenuemente iluminado dentro de las sombras. Muchos cráteres muestran bloques a lo largo de sus bordes y paredes, pero sus fondos oscuros tienden a ser relativamente lisos, lo que reduce una fuente común de señales de radar confusas. Los cráteres abarcan tamaños desde menos de un kilómetro hasta casi tres kilómetros de ancho, con distintas pendientes de pared y formas de borde, incluido un borde “lobulado” particularmente llamativo en un pequeño cráter llamado F2 dentro de Faustini.

Una nueva huella radar para el hielo enterrado

Cuatro de los nueve cráteres —F2, F3, H3 y S1— destacan por presentar tanto relaciones de polarización circular elevadas por encima de uno como grados de polarización extremadamente bajos entre 0,1 y 0,13. Trabajos anteriores sugerían que el material rico en hielo debería mostrar un grado de polarización por debajo de aproximadamente 0,35; este estudio encuentra que en estos cráteres ultrafríos los valores son aún más bajos, refinando la huella radar para hielo enterrado a “relación mayor que uno y grado de polarización por debajo de 0,13”. Las paredes circundantes, los ejecta y un cráter cercano y más antiguo llamado Tooley muestran relaciones bajas, polarización más alta o ambas, coherente con roca rugosa en lugar de hielo. Los resultados sugieren que donde aparece la firma radar refinada, el eco está dominado por dispersión en volumen procedente de hielo mezclado en los primeros metros superiores del regolito.

Pistas de un borde de cráter inusual

El cráter F2 ofrece un caso particularmente convincente. Presenta la firma radar más fuerte y extensa de los nueve cráteres y un borde elevado y lobulado distintivo que rodea su contorno. Las medidas de elevación muestran que F2 se formó cientos de metros por debajo del suelo circundante de Faustini, profundamente dentro de la zona permanentemente sombreada. Los autores sostienen que el impacto que creó F2 probablemente penetró una capa portadora de hielo, salpicando material helado y pastoso que se congeló formando el borde de forma extraña que vemos hoy. Otros cráteres con señales radar más débiles de hielo carecen de bordes tan dramáticos, posiblemente porque sus impactos no llegaron a la capa de hielo o porque su hielo llegó más tarde y simplemente se acumuló de forma tranquila en el suelo frío.

Qué significa esto para los futuros exploradores lunares

En conjunto, el estudio concluye que el hielo subsuperficial en el polo sur lunar es parcheado más que uniforme, incluso dentro de estos trampas ultrafrías. Solo cuatro de nueve cráteres doblemente sombreados muestran señales fuertes o parciales de hielo enterrado en el subsuelo poco profundo, y F2 parece ser el objetivo más rico. Al mismo tiempo, el trabajo proporciona una prueba radar más precisa para identificar depósitos genuinos de hielo y separarlos de un terreno simplemente rugoso. Para futuras misiones que busquen aprovechar los recursos helados de la Luna, estos cráteres doblemente sombreados —y en especial F2 en Faustini— parecen lugares prometedores para taladrar, muestrear y, quizá algún día, extraer agua que sostenga una presencia humana sostenida más allá de la Tierra.

Cita: Sinha, R.K., Bharti, R.R., Acharyya, K. et al. Subsurface ice in doubly shadowed craters as revealed by Chandrayaan-2 dual frequency synthetic aperture radar. npj Space Explor. 2, 22 (2026). https://doi.org/10.1038/s44453-026-00038-9

Palabras clave: hielo lunar, polo sur de la Luna, cráteres permanentemente sombreados, mapa por radar, recursos espaciales