Uno de los activos más valiosos que posee la Universidad de Lancaster se almacena en barriles de cerveza. En un laboratorio cuidadosamente cerrado, filas de barriles metálicos están dispuestos en estantes y conectados entre sí con delgadas tuberías de cobre. Los contenedores no están cargados con cerveza de primera, sino con un gas llamado helio-3, uno de los materiales más caros del mundo. Un solo litro cuesta aproximadamente $2,000 (£1,500), aunque el precio puede fluctuar.
"El laboratorio lleva funcionando unos 50 años. En aquel entonces, el helio era bastante barato", dice Dima Zmeev, profesor titular. "Nuestros muy sabios predecesores se abastecieron". En un futuro cercano, más personas podrían estar buscando acumular dicha reserva. El helio-3 tiene aplicaciones en computación cuántica y fusión nuclear. Sin embargo, la fuente principal hoy en día está estrictamente controlada: proviene de armas nucleares. Específicamente, de la descomposición del tritio, una forma de hidrógeno, dentro de esas armas.
En todo el mundo, es probable que se produzcan decenas de miles de litros de helio-3 al año de esta manera, estima David McCollum, científico distinguido del Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee. Pero la demanda futura podría superar con creces esa oferta. Algunos empresarios e investigadores dicen que necesitamos nuevas fuentes de helio-3. Existe en el suelo, aunque generalmente en concentraciones muy bajas.
Sin embargo, las muestras de polvo lunar, o regolito, de las misiones Apolo sugieren que podría estar presente allí en concentraciones relativamente altas. Por lo tanto, ahora se están gestando planes para recuperar helio-3 de la luna. El helio-3 es un isótopo del helio, definido por el número de neutrones en el núcleo del átomo. El helio-4, con un neutrón adicional, es la versión comparativamente barata: un gas que llena los globos de las fiestas infantiles.
Zmeev usa helio-3 en experimentos de física. Por ejemplo, llena pequeñas cámaras con la sustancia, en un proyecto para detectar un tipo de misteriosa partícula de materia oscura. Si dicha partícula chocara contra uno de los átomos de helio-3, haría que todos vibraran. Esto genera calor y ese ligero aumento de temperatura se puede medir. El helio-3 se puede reutilizar una y otra vez.
Los científicos mezclan helio-3 y helio-4 juntos a temperaturas muy bajas para crear las temperaturas más bajas del universo conocido, hasta el rango de milikelvin (-273°C). Cuando los átomos de helio-3 se separan gradualmente de una mezcla diluida que contiene los dos isótopos, forman una capa pura de helio-3 en la parte superior. Esta separación es un cambio de fase que consume energía, induciendo un efecto de enfriamiento, como cuando el vapor se evapora de una taza de agua caliente. El enfriamiento basado en helio-3, o refrigeración por dilución, es crucial para las computadoras cuánticas.
Y el helio-3 también podría usarse en algunos reactores de fusión nuclear para crear algún día enormes cantidades de energía limpia. Una empresa que planea extraer helio-3 de la luna es Interlune, con sede en Seattle. "Hemos pasado los últimos cuatro años desarrollando, prototipando y probando tecnologías… Tenemos un equipo de 30 personas, y creciendo", dice Rob Meyerson, cofundador y director ejecutivo. Meyerson fue presidente de Blue Origin, la empresa de cohetes de Jeff Bezos, entre 2003 y 2018.
Uno de los cofundadores de Interlune es Harrison "Jack" Schmitt, ahora en sus 90 años, quien caminó sobre la luna durante la misión Apolo 17. Ha abogado durante mucho tiempo por la recuperación de helio-3 del regolito lunar. Interlune ha probado algunos de sus equipos durante vuelos parabólicos, en los que un avión vuela en un gran arco para simular gravedad cero. El equipo de la empresa podría integrarse en un módulo de aterrizaje lunar ya en el otoño de 2027, dice Meyerson.
Eventualmente, Interlune pretende colocar excavadoras autónomas que paleen regolito en la luna para recoger el material polvoriento y procesarlo. La idea es triturar y agitar el regolito, liberando el helio-3 contenido en él. Nadie sabe con certeza qué tipo de concentraciones de helio-3 están presentes en la luna. Paul Burke, del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins, dice que las muestras de regolito del Apolo podrían haber perdido algo de su helio-3 en su regreso a la Tierra, sesgando nuestra comprensión de cuánto hay. Además,