Metales preciosos y minerales espaciales: ¿Cuál es el material más caro utilizado en la ciencia?

Aproximadamente 225 gramos recolectados del asteroide de 85 millones de toneladas ayudará a los científicos a aprender sobre la formación del sistema solar, incluso si asteroides como Bennu incluyen los ingredientes químicos para la vida.

La misión de la NASA fue presupuestada en 800 millones de dólares y terminará costando alrededor de 1.16 millones de dólares por poco menos de 255 gramos. Pero, ¿es este el material más caro que se conoce? Ni de cerca.

Soy profesor de astronomía. Utilizo rocas de la Luna y Marte en mi enseñanza y tengo una modesta colección de meteoritos. Me maravillo del hecho de poder sostener en mi mano algo que tiene miles de millones de años de antigüedad a miles de millones de kilómetros de distancia.

Un puñado de asteroides equivale a 132 millones de dólares por onza, o 4,7 millones de dólares por gramo. Eso es aproximadamente 70.000 veces el precio del oro, que ha estado en el rango de 1.800 a 2.000 dólares por onza (60 a 70 dólares por gramo) durante los últimos años.

El primer material extraterrestre devuelto a la Tierra provino del programa Apolo. Entre 1969 y 1972, seis misiones Apolo trajeron 842 libras (382 kg) de muestras lunares.

El precio total del programa Apolo, ajustado a la inflación, fue de 257.19 millones de dólares. Estas rocas lunares eran una ganga relativa a 19 millones de dólares por onza ( aproximadamente 674 mil dólares por gramo) y, por supuesto, Apolo tenía un valor adicional en la demostración de tecnologías para vuelos espaciales tripulados.

La NASA planea traer muestras de Marte a principios de la década de 2030 para ver si alguna contiene rastros de vida antigua. La misión Mars Sample Return tiene como objetivo devolver 30 tubos de muestra con un peso total de una libra (450 g). El rover Perseverance ya ha almacenado en caché 10 de estas muestras.

Sin embargo, los costos han aumentado porque la misión es compleja e involucra múltiples robots y naves espaciales. Traer de vuelta las muestras podría costar 11.690 millones de dólares, lo que supone un coste de 690 millones de dólares por onza (24 millones de dólares por gramo), cinco veces el coste unitario de las muestras de Bennu.

Algunas rocas espaciales no cuestan nada. Casi 50 toneladas de muestras gratuitas del sistema solar llueven sobre la Tierra todos los días. La mayoría se queman en la atmósfera, pero si llegan al suelo se llaman meteoritos, y la mayoría de ellos provienen de asteroides.

Los meteoritos pueden resultar costosos porque puede ser difícil reconocerlos y recuperarlos. Todas las rocas tienen un aspecto similar a menos que seas un experto en geología.

La mayoría de los meteoritos son pétreos, llamados condritas, y se pueden comprar en línea por tan solo 15 dólares por onza (50 centavos por gramo). Las condritas difieren de las rocas normales en que contienen granos redondos llamados cóndrulos que se formaron como gotas fundidas en el espacio en el nacimiento del sistema solar hace 4.5 millones de años.

Los meteoritos de hierro se distinguen por una corteza oscura, causada por el derretimiento de la superficie a medida que atraviesan la atmósfera, y un patrón interno de largos cristales metálicos. Cuestan 50 dólares por onza (1,77 dólares por gramo) o incluso más. Las palasitas son meteoritos de hierro pétreo mezclados con el mineral olivino. Cuando se cortan y pulen, tienen un color amarillo verdoso translúcido y pueden costar más de mil dólares por onza (35 dólares por gramo).

No son pocos los meteoritos que nos han llegado desde la Luna y Marte. Cerca de 600 han sido reconocidos como procedentes de la Luna, y el más grande, que pesa 1,8 kg, se vendió a un precio que equivale a unos 4.700 dólares por onza (166 dólares por gramo).

Se identifican alrededor de 175 meteoritos procedentes de Marte. Comprar uno costaría alrededor de 11.000 dólares por onza (388 dólares por gramo).

Los investigadores pueden averiguar de dónde provienen los meteoritos utilizando sus trayectorias de aterrizaje para proyectar sus trayectorias de regreso al cinturón de asteroides o comparando su composición con diferentes clases de asteroides. Los expertos pueden saber de dónde provienen las rocas de la Luna y Marte por su geología y mineralogía.

La limitación de estas muestras “gratuitas” es que no hay forma de saber de qué parte de la Luna o Marte provienen, lo que limita su utilidad científica. Además, comienzan a contaminarse tan pronto como aterrizan en la Tierra, por lo que es difícil saber si algún microbio dentro de ellos es extraterrestre.

Algunos elementos y minerales son caros porque son escasos. Los elementos simples de la tabla periódica tienen precios bajos. Por onza, el carbono cuesta un tercio de centavo, el hierro cuesta 1 centavo, el aluminio cuesta 56 centavos e incluso el mercurio cuesta menos de un dólar (por 100 gramos, el carbono cuesta $ 2.40, el hierro cuesta menos de un centavo y el alumnio cuesta 19 centavos). La plata cuesta 14 dólares la onza (50 centavos por gramo) y el oro 1.900 dólares la onza (67 dólares por gramo).

Siete elementos radiactivos son extremadamente raros en la naturaleza y tan difíciles de crear en el laboratorio que eclipsan el precio del Mars Sample Return de la NASA. El polonio-209, el más caro de ellos, cuesta 1,4 billones de dólares por onza (49 millones de dólares por gramo).

Las piedras preciosas también pueden ser caras. Las esmeraldas de alta calidad cuestan 10 veces el precio del oro, y los diamantes blancos cuestan 100 veces el precio del oro.

Algunos diamantes tienen una impureza de boro que les da un tono azul vivo. Se encuentran en solo un puñado de minas en todo el mundo, y a 550 millones de dólares por onza (19 millones de dólares por gramo) rivalizan con el costo de las próximas muestras de Marte: una onza equivale a 142 quilates, pero muy pocas gemas son tan grandes.

El material sintético más caro es una pequeña “jaula” esférica de carbono con un átomo de nitrógeno atrapado en su interior. El átomo dentro de la jaula es extremadamente estable, por lo que se puede usar para cronometrar. Los fullerenos endoédricos están hechos de material de carbono que se puede utilizar para crear relojes atómicos extremadamente precisos. Pueden costar 4 mil millones de dólares por onza (141 millones por gramo).

La antimateria se encuentra en la naturaleza, pero es excepcionalmente rara porque cada vez que se crea una antipartícula, se aniquila rápidamente con una partícula y produce radiación.

El acelerador de partículas del CERN puede producir 10 millones de antiprotones por minuto. Parece mucho, pero a ese ritmo se necesitarían miles de millones de años y costaría mil millones de billones dólares generar una onza (3,5 x 10^36 dólares por gramo). Los motores warp como los previstos en “Star Trek”, que funcionan con la aniquilación materia-antimateria, tendrán que esperar.

*Chris Impey es profesor distinguido de Astronomía, Universidad de Arizona.