¿Hasta qué altura se puede construir en la Luna? Números, física y perspectivas

Cuando pensamos en edificios muy altos (superestructuras), solemos evocar el Burj Khalifa —más de 800 metros—, símbolo del límite de lo que “se puede” hacer. Un límite que, en la percepción común, parece casi absoluto. ¿Y si cambiáramos no el proyecto… sino el planeta?

Este texto intenta responder a una pregunta aparentemente sencilla: ¿hasta qué altura se puede construir en la Luna? No en el sentido arquitectónico o logístico, sino desde el punto de vista físico y de la ingeniería.

Qué no es este artículo

Omito deliberadamente el transporte de materiales, el proceso de construcción, la degradación con el tiempo, la radiación, los micrometeoritos y los costes.
Estos aspectos son importantes, pero no constituyen el eje de las presentes consideraciones.

También conviene señalar que, en muchos puntos, el texto va más allá del nivel divulgativo y entra en el terreno de un análisis ingenieril simplificado.
No es un intento de crear una visión ni un escenario espectacular, sino de ordenar el problema utilizando la física y los números.

Qué sí es este artículo

Es un experimento mental basado en cifras, no un ensayo visionario. Me centro en aquello que realmente limita la altura de una estructura: la gravedad, el peso propio y la resistencia de los materiales.

Comenzamos con la Tierra no para copiarla, sino porque es el único punto de referencia que todos entendemos de forma intuitiva. El edificio más alto se construyó bajo la gravedad terrestre; en la Luna las personas pesan varias veces menos, la estructura puede ser ligera —incluso “vacía” por dentro— y la gravedad cambia las reglas del juego.

Y es precisamente a partir de ese momento cuando empieza la parte propiamente dicha del análisis.

Punto de referencia: Burj Khalifa e intuición terrestre

La construcción más alta erigida por el ser humano hoy en día es el Burj Khalifa: 828 metros de altura. En la percepción común, esto es casi el límite de lo posible: más alto “ya no compensa”, “no se puede”, “no tiene sentido”.

Sin embargo, conviene observar que este rascacielos se levantó en condiciones muy específicas:

gravedad de 9,81 m/s²,
necesidad de soportar su propio peso y el de miles de personas,
exigencia de instalar ascensores, escaleras y sistemas técnicos,
una arquitectura optimizada para un uso habitable, no para un límite puro de altura.

¿Impone realmente la física una barrera infranqueable en este punto?

Una ecuación sencilla que explica mucho

Si dejamos de lado los requisitos arquitectónicos y nos centramos únicamente en la mecánica, la altura de una estructura está limitada, en una primera aproximación, por el peso propio del material. En su forma más simple:

h_max = σ / (ρ · g)

Donde:

σ — resistencia del material a la compresión,
ρ — densidad del material,
g — aceleración gravitatoria.

Esta ecuación aún no dice cómo construir. Solo indica cuándo el material empieza a perder frente a su propia masa: cuando la presión en la base supera la resistencia del material.

Tierra: números concretos

Sustituyamos valores para materiales de construcción típicos:

Para el acero estructural:

σ = 250 MPa = 250 × 10⁶ Pa
ρ = 7 850 kg/m³
g = 9,81 m/s²

h_max = (250 × 10⁶) / (7 850 × 9,81) ≈ 3 247 m ≈ 3,2 km

Para el hormigón:

σ = 30 MPa = 30 × 10⁶ Pa
ρ = 2 400 kg/m³
g = 9,81 m/s²

h_max = (30 × 10⁶) / (2 400 × 9,81) ≈ 1 274 m ≈ 1,3 km

El límite físico de la altura de una estructura maciza y completamente llena en la Tierra se sitúa, por tanto, en el orden de unos pocos kilómetros.

El Burj Khalifa, con sus 828 metros, se encuentra así más cerca del máximo práctico de lo que podría parecer, especialmente si tenemos en cuenta que no es una columna maciza de material, sino una estructura compleja con espacios vacíos, ascensores e infraestructura interna.

Luna: la misma física, otros números

En la Luna, la situación cambia de forma radical ya en el nivel de los parámetros básicos:

gravedad: 1,62 m/s² (aprox. el 16,5 % de la terrestre),
peso de las personas y del equipamiento: seis veces menor,
ausencia de la necesidad de soportar cargas típicas de edificios habitables.

Esto significa que la misma ecuación empieza a operar a una escala completamente distinta. No porque los materiales sean mágicamente mejores, sino porque la gravedad deja de ser el principal enemigo.

¿Cuánto es realmente “seis veces menos”?

Para el mismo acero estructural que en la Tierra permite unos 3,2 km, en la Luna obtenemos:

h_max (Luna) = (250 × 10⁶) / (7 850 × 1,62) ≈ 19 600 m ≈ 20 km

Para el hormigón (límite terrestre ~1,3 km):

h_max (Luna) ≈ 7 900 m ≈ 8 km

Para materiales compuestos avanzados, el rango posible se sitúa en 25–40 km.

Para fibras de carbono (σ ~3–7 GPa, ρ ~1600 kg/m³):

h_max = (3–7 × 10⁹) / (1600 × 1,62) ≈ 115–270 km (límite teórico)

Sin embargo, una estructura reticulada utiliza solo alrededor del 5–10 % del material como elementos portantes,
lo que da un rango práctico de 25–40 km manteniendo márgenes de seguridad estructural.

¿Por qué en la Tierra no construimos estructuras por encima de los 3 km?

Aquí entra en juego la cuestión del sentido y la rentabilidad:

los costes crecen de forma exponencial con la altura,
falta de una aplicación práctica para una estructura de este tipo,
exigencias extremas en cuanto a ascensores e infraestructura,
problemas con el viento y las vibraciones,
beneficios comerciales limitados.

Conviene señalar que, desde la finalización del Burj Khalifa (2010), han surgido tecnologías que permitirían construir estructuras aún más altas —existen planes para rascacielos que superan el 1 km—, pero estos proyectos siguen posponiéndose por razones económicas, no técnicas. Por ello utilizo un ejemplo “realizado” como punto de referencia.

Rango de diseño razonable en la Luna

Los 20–40 km representan los límites físicos para construcciones macizas hechas con materiales concretos. En la práctica, sin embargo, hablamos de algo distinto:

una celosía ligera,
una estructura tipo mástil o torre,
una estructura cuya mayor parte es vacío entre los elementos portantes.

El rango realista para una construcción de este tipo en la Luna es de 10–20 km, un intervalo en el que:

10 km corresponden a cargas equivalentes a ~1,6 km en la Tierra (muy por debajo del límite),
20 km corresponden a ~3,2 km en la Tierra (aún con un margen de seguridad),
la estructura se mantiene dentro de técnicas de ingeniería ya comprobadas.

A modo de comparación: una estructura de 15 km en la Luna sería equivalente, en términos de carga, a un edificio de ~2,5 km en la Tierra —ambicioso, pero completamente realizable con la tecnología actual.

No necesitamos nuevos materiales. Solo necesitamos una gravedad menor.

Momento clave: no tiene por qué ser un “rascacielos”

La comparación con el Burj Khalifa es útil como punto de referencia, pero ahora debemos abandonarla. En la Luna no construimos un rascacielos en el sentido terrestre.

En su lugar, hablamos de:

una torre mirador u observatoria —unas pocas plataformas, no cientos de plantas,
un mástil de comunicaciones o científico —antenas, sensores, masa útil mínima,
una celosía ligera en lugar de un volumen macizo —la mayor parte es vacío entre elementos,
una estructura cuyo objetivo es la altura, no el uso habitacional.

Este tipo de estructuras:

no requieren escaleras ni ascensores (o requieren uno, no decenas),
no tienen que soportar miles de personas ni su equipamiento,
no necesitan forjados completos, tabiques ni instalaciones sanitarias,
son en su mayoría “vacías”: lo portante es la propia estructura esquelética.

Como resultado, la masa por metro de altura puede reducirse en uno o dos órdenes de magnitud en comparación con un rascacielos clásico.

Qué cambia esto en la práctica

Si combinamos:

una gravedad seis veces menor,
la eliminación de cargas de uso (sin habitantes, muebles ni instalaciones),
el paso a una estructura reticulada en lugar de maciza,
la renuncia a la mayor parte de la infraestructura interna,

— entonces la altura deja de ser un problema arquitectónico (cómo diseñar espacios para personas) y se convierte en una cuestión puramente ingenieril: qué material, qué geometría, cómo garantizar la estabilidad.

Y es precisamente aquí donde termina la comparación con la Tierra y comienza la verdadera escala de las posibilidades lunares.

De la teoría a la práctica: qué limita realmente la altura

Hasta ahora hemos trabajado con la ecuación sencilla h_max = σ / (ρ · g), que define el límite teórico en el que el material pierde frente a su propia masa. Pero una estructura real debe enfrentarse a algo más.

Tres niveles de limitaciones

Nivel 1: Resistencia del material (lo que ya hemos tratado)

¿Puede el material soportar la presión en la base?
Respuesta: el acero en la Luna, teóricamente, ~20 km; los compuestos, incluso más.

Nivel 2: Pandeo y esbeltez

Una estructura esbelta puede flexionarse lateralmente antes de que el material alcance su resistencia.
Parámetro clave: esbeltez λ = h/r (altura / radio de la base).
Para λ > 100–150, el pandeo se convierte en el problema dominante.

Nivel 3: Estabilidad dinámica

Vibraciones propias de la estructura.
Compensación térmica (día/noche en la Luna: diferencia ~300 °C).
Micrometeoritos y débiles sacudidas sísmicas.

Cuándo dejan de funcionar las simplificaciones

Para una torre de altura h y radio de base r:

Esbeltez: λ = h/r

Altura	r (para λ = 100)	r (para λ = 150)	Estado
5 km	50 m	33 m	Seguro
10 km	100 m	67 m	Ambicioso, pero aceptable
15 km	150 m	100 m	Límite de métodos comprobados
20 km	200 m	133 m	El pandeo se vuelve crítico

Observación: cuanto mayor es la altura, más “gruesa” debe ser la base, lo que incrementa la masa y, a su vez, reduce h_max.

Este es un trade-off clásico de la ingeniería: teóricamente puedes llegar a 20 km, pero en la práctica el proyecto se vuelve inviable debido al aumento de la masa de la base.

Vibraciones propias y ausencia de atmósfera

En la Tierra, las estructuras altas están amortiguadas por la resistencia del aire. En la Luna, esto no existe.

Primera frecuencia propia de vibración de una torre (modelo simplificado):

f₁ ≈ (1 / 2π) · √(k / m)

Para estructuras altas y esbeltas:

h = 10 km → f₁ ≈ 0,15 Hz (período ~6,7 s)
h = 20 km → f₁ ≈ 0,04 Hz (período ~25 s)

Problema: en ausencia de amortiguamiento atmosférico, incluso excitaciones débiles (movimiento de personas en una plataforma, aterrizaje de un vehículo cercano) pueden provocar resonancia.

Soluciones:

Amortiguadores de vibraciones activos (conocidos de los rascacielos terrestres).
Aumento de la rigidez de la estructura (= mayor masa = menor h_max).
Limitación de las cargas dinámicas.

Estabilidad térmica: el elefante en la habitación

El “día” lunar dura 14 días terrestres. La diferencia de temperatura entre el día (+127 °C) y la noche (−173 °C) es de **300 °C**.

Para una estructura de acero con coeficiente de dilatación α ≈ 12 × 10⁻⁶ /°C:

Δh = α · h · ΔT

Altura	Dilatación térmica
5 km	~18 m
10 km	~36 m
15 km	~54 m
20 km	~72 m

Qué significa esto en la práctica:

Una estructura de 15 km puede alargarse o acortarse 54 metros en un solo ciclo día-noche. Esto implica:

Enormes tensiones en las uniones.
Riesgo de daños en plataformas montadas “rígidamente”.
Necesidad de compensación térmica (juntas de dilatación, materiales con bajo α).

Conclusión: por encima de 15 km, la térmica se convierte en el desafío de diseño dominante.

Zonas de ingeniería: qué es realista y qué es especulativo

Zona A: < 5 km — “ingenierilmente trivial”

Métodos terrestres probados, escalados 6×.
El pandeo no es un problema.
Vibraciones fáciles de controlar.
Térmica: 18 m de dilatación (manejable).
Margen de seguridad: > 5×.

Estado: se puede construir “de inmediato” con materiales y conocimientos disponibles.

Zona B: 5–15 km — “ambicioso, pero viable”

Requiere un diseño preciso de la celosía.
La esbeltez λ debe controlarse (r > 50–100 m).
Son necesarios amortiguadores de vibraciones.
Térmica: 18–54 m de dilatación (requiere compensación).
Margen de seguridad: 2–3×.

Estado: viable con el conocimiento ingenieril actual, pero exige cuidado y pruebas.

Objetivo realista: 10–15 km — el “sweet spot” entre ambición y viabilidad.

Zona C: 15–30 km — “más allá de los métodos comprobados”

El pandeo se convierte en el problema dominante.
Frecuencias propias < 0,1 Hz (difíciles de controlar sin sistemas activos).
Térmica: 54–108 m de dilatación (requiere soluciones avanzadas).
Necesidad de aplicar:
- Tirantes o cables de estabilización.
- Estabilización activa.
- Materiales con un α muy bajo (¿compuestos cerámicos?).

Estado: posibles, pero requieren tecnologías que aún no tenemos a escala lunar.

Zona D: > 30 km — “físicamente posible, ingenierilmente especulativo”

Todos los problemas de las zonas A–C llevados al extremo.
Pandeo: λ > 200 (exigencias extremas para la base).
Vibraciones: f₁ < 0,05 Hz (sin análogos terrestres).
Térmica: > 100 m de dilatación.
Posibles “efectos orbitales” (?) — una torre tan alta que la gravedad en la cima sea apreciablemente menor que en la base.

Estado: teóricamente no viola las leyes de la física, pero carece de analogías y experiencia práctica.

Resumen: ¿dónde se sitúa el límite práctico?

Rango	Estado	Desafío clave
< 5 km	✅ Comprobado	Ninguno
5–10 km	✅ Realista	Esbeltez, vibraciones
10–15 km	⚠️ Ambicioso	Térmica, pandeo
15–20 km	⚠️ Difícil	Todos los anteriores
> 20 km	❌ Especulativo	Falta de analogías

Conclusión ingenieril:

Para una torre mirador / observacional en la Luna, un rango de diseño razonable es:

10–15 km

Justificación:

Físicamente realizable con materiales disponibles (acero, aluminio)
No requiere tecnologías revolucionarias
Se mantiene en un régimen donde las simplificaciones son suficientes
Proporciona un margen de seguridad de 2–3×
Permite evitar la dominancia de la térmica y de las vibraciones

15 km en la Luna equivalen, en términos de carga, a ~2,5 km en la Tierra — ambicioso, pero plenamente realizable.

Alturas < 5 km: Demasiado conservadoras, no aprovechan el potencial de la baja gravedad.

Alturas > 20 km: Posibles en teoría, pero requieren soluciones que van más allá de los métodos comprobados (tirantes, estabilización activa, compensación térmica avanzada, materiales con α ultra bajo).

Qué significan 10–15 km en la práctica

En la Luna, la ausencia de atmósfera implica una transparencia visual ideal: sin dispersión de la luz, sin bruma ni curvatura del horizonte enmascarada por capas de aire.

Desde una altura de 15 km, el observador obtiene:

Una vista comparable a la de un vuelo en avión en la Tierra (~10–12 km)
Un horizonte visible a una distancia de ~170 km (para una Luna de radio 1 737 km)
Un contraste del terreno significativamente mayor que en la Tierra
Estructuras geológicas legibles a escalas de decenas de kilómetros

En este sentido, incluso “solo” 15 km proporcionan un efecto observacional enorme, sin necesidad de entrar en el régimen especulativo de > 20 km.

Nota final: física frente a ingeniería

La física dice: «Puedes llegar a 20–40 km».

La ingeniería responde: «Sí, pero ¿para qué? 15 km te dan el 90 % del efecto con el 30 % del riesgo».

Y esa es precisamente la diferencia entre un límite físico y un límite de sentido común ingenieril.

Supuestos omitidos, pero relevantes

El presente análisis se limita deliberadamente a la mecánica estructural de primer orden. Esto implica la omisión consciente de varios aspectos que, en un proyecto completo, serían clave:

Terreno y cimentación

Se asume que el regolito y la roca madre proporcionan una capacidad portante suficiente para una estructura con una masa del orden de cientos de toneladas.

En la práctica:

El regolito lunar tiene una profundidad de 4–15 m (media ~10 m)
Capacidad portante del regolito: ~100–300 kPa (según el grado de compactación)
Para una torre de 15 km con una masa de ~500 toneladas y una base de 100 m², la tensión es de ~8 kPa
(500 t × 1,62 m/s² / 100 m²)
Conclusión: la cimentación en regolito es viable, aunque puede requerir compactación o llegar hasta la roca madre

El problema de la cimentación no es un factor limitante en el rango de 10–15 km, pero se vuelve relevante por encima de los 20 km (debido al aumento de la masa de la base).

Amortiguamiento de vibraciones

La ausencia de atmósfera es una paradoja:

✅ Ventaja: cargas de viento nulas (en la Tierra dominantes para estructuras > 300 m)
❌ Desventaja: ausencia de amortiguamiento aerodinámico de vibraciones

Qué significa esto:

Las estructuras altas en la Luna serán susceptibles a:

Vibraciones inducidas por el movimiento de personas en las plataformas
Vibraciones procedentes de vehículos o maquinaria cercana
Microsacudidas sísmicas (la Luna es sísmicamente tranquila, pero no inerte)

Soluciones:

Amortiguadores de masa pasivos (conocidos en rascacielos terrestres, p. ej., Taipei 101)
Sistemas de estabilización activa (menos comunes, pero utilizados en casos extremos)
Diseño teniendo en cuenta bajas frecuencias propias

Costes: los amortiguadores aumentan la masa en ~1–3 %, lo cual es aceptable.

Límite > 30 km: donde empieza lo desconocido

Por encima de ~30 km pueden empezar a tener importancia los efectos orbitales:

Gradiente gravitatorio: a una altura de 30 km sobre la superficie lunar, la gravedad es ~1,7 % menor que en la base
(efecto insignificante, pero medible)
Velocidad orbital: la Luna gira sobre su propio eje (período ~27 días).
La cima de la torre se mueve con una velocidad lineal ligeramente mayor que la base, pero a escalas de 30+ km la diferencia es de ~3 mm/s, lo que produce un efecto de Coriolis del orden de 10⁻⁶ m/s² (completamente despreciable)
Mareas gravitatorias: la Tierra provoca mareas en la Luna (~10 cm de amplitud).
Para estructuras de 30+ km, esto podría generar tensiones medibles a escalas de meses

Conclusión: estos efectos están teóricamente presentes, pero en el rango de 10–20 km son despreciables.
Por encima de 30 km entran en el régimen de la “curiosidad científica”, no de una limitación práctica.

Un proyecto que se ramifica

Este análisis define una frontera física y un rango razonable (10–15 km), pero no cierra el proyecto. Dependiendo de los objetivos y de las decisiones de diseño, la implementación puede tomar direcciones muy diferentes:

1. Acceso para personas

Variante A: Minimalista

Escalera exterior (ascenso con trajes espaciales)
Sin hermetización
Tiempo de subida: ~6–8 horas para 15 km
Ventajas: Masa mínima, construcción más simple
Desventajas: Exigencias extremas para los astronautas, alto riesgo

Variante B: Híbrida

Ascensor o cabrestante de carga
Cabina presurizada en la cima (plataforma de descanso)
Escalera como vía de evacuación
Ventajas: Más segura, tiempo de acceso más corto (~1–2 h en ascensor)
Desventajas: Masa del ascensor y de la cabina (+20–30 % de la masa total)

Variante C: Hermetización completa

Túnel presurizado a lo largo de toda la estructura
Ascensor interno
Ventajas: Máxima seguridad y confort
Desventajas: Masa +50–100 %, requiere mantenimiento activo de la presión

2. Protección ambiental

Micrometeoritos:

Para una estructura abierta (celosía): superficie efectiva ~1 % del total
Probabilidad de impacto: ~0,01–0,1 % anual para un elemento de 1 m²
Solución: Redundancia de elementos estructurales (el daño de 1–2 barras no provoca una catástrofe)

Radiación:

En la Luna: ~200 mSv/año (frente a ~3 mSv/año en la Tierra)
Para una torre mirador (estancias cortas): no es un problema
Para observación permanente: requiere blindaje (2–3 m de regolito o equivalente)
Consecuencia: El blindaje radiológico en la plataforma incrementa la masa en ~10–50 toneladas

3. Función de la estructura

A. Puramente panorámica

Plataforma mínima (20–50 m²)
Algunas personas
Masa útil: ~1–5 toneladas

B. Observacional (científica)

Telescopios, sensores sísmicos, estación de detección de meteoritos
Plataforma de 50–100 m²
Masa útil: ~5–20 toneladas
Beneficio: La altura da acceso visual a órbitas más bajas y elimina interferencias de la superficie

C. Comunicaciones

Antenas de retransmisión (enlace superficie–órbita)
Mástil por encima de la plataforma (+5–10 km)
Beneficio: Elimina el problema de “línea de vista” en las comunicaciones
(en la Luna no hay ionosfera que refleje las ondas)

D. Híbrida

Plataforma panorámica a 10 km
Mástil de comunicaciones hasta 15–20 km
Optimización: Máxima funcionalidad con riesgo controlado

4. Filosofía de diseño

Uso puntual vs. larga vida útil:

Estructura “demostrativa” (vida útil 2–5 años): más ligera, más barata, mayor riesgo
Estructura “infraestructural” (vida útil 20–50 años): más pesada, más costosa, menor riesgo

Ligera vs. protegida:

Ligera y abierta: máxima altura, protección mínima
Pesada y protegida: menor altura, pero mayor seguridad
(protección frente a micrometeoritos y radiación)

Pasiva vs. activa:

Pasiva: sin sistemas energéticos, amortiguamiento mecánico
Activa: sensores + actuadores de estabilización
(mayor seguridad, pero mayor complejidad)

Perspectiva final

Conviene subrayar la conclusión clave de este análisis:

En la Luna, alturas del orden de 10–15 km son ingenierilmente comparables a estructuras de 1,5–2,5 km en la Tierra.

Esto no requiere:

Nuevos materiales (acero, aluminio, compuestos: todo está disponible)
Tecnologías revolucionarias (celosías, cimentaciones, amortiguadores: todo es conocido)
Nueva física (las mismas ecuaciones, otra escala)

Sí requiere, en cambio:

Diseño consciente adaptado a las condiciones lunares
(baja gravedad, vacío, ciclos térmicos)
Comprender que lo “ingenierilmente trivial en la Tierra” sigue siendo
“ingenierilmente trivial en la Luna”, solo que a otra escala
Aceptar que 15 km en la Luna equivalen, en términos de carga, a 2,5 km en la Tierra: ambicioso, pero plenamente realizable

Esto no es ciencia ficción.

Es simplemente otra escala del mismo problema ingenieril, con la diferencia de que en la Luna la gravedad deja de ser el principal enemigo y pasa a ser un aliado.