Beresheet ( en hebreo : בְּרֵאשִׁית , Bərēšīṯ , "En el principio"; Libro del Génesis ) fue un demostrador de un pequeño módulo lunar robótico y una sonda lunar operada por SpaceIL e Israel Aerospace Industries . Sus objetivos incluían inspirar a la juventud y promover carreras en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas ( STEM ), y aterrizar su magnetómetro , cápsula del tiempo y retrorreflector láser en la Luna . Los giroscopios del módulo de aterrizaje fallaron el 11 de abril de 2019, lo que provocó que el motor principal se apagara, lo que provocó que el módulo de aterrizaje se estrellara en la Luna. [10] Su posición de descanso final es 32.5956° N, 19.3496° E. [11]
El módulo de aterrizaje se conocía anteriormente como Sparrow y fue renombrado oficialmente como Beresheet en diciembre de 2018. [12] Su masa neta era de 150 kg (330 lb); cuando se le cargó combustible en el lanzamiento, su masa era de 585 kg (1290 lb). Se lo había comparado con una lavadora, ya que tenía aproximadamente la altura de una a 1,5 m (4 pies 11 pulgadas) y era similar en ancho a los grandes electrodomésticos. [13] Utilizaba siete estaciones terrestres para la comunicación entre la Tierra y el módulo de aterrizaje. [14] Su centro de control de misión estaba en Israel Aerospace Industries (IAI) en Yehud , Israel .
Beresheet fue desarrollado conjuntamente por SpaceIL e Israel Aerospace Industries (IAI) con el apoyo de la Agencia Espacial de Israel y Morris Kahn , su principal financista. Representó la primera misión a la Luna iniciada de forma privada y fue estimulada por el Premio Google Lunar X. [ 15] SpaceIL e IAI construyeron el vehículo [16] y recibieron el apoyo de la Agencia Espacial de Israel. [17] La ventana de tiempo para participar en el Premio Google Lunar X cerró antes del lanzamiento. Después de la misión, el Premio Lunar X otorgó un premio de US$1 millón a SpaceIL para apoyar una segunda misión. [18]
Los costos del proyecto, incluido el lanzamiento, fueron de aproximadamente 100 millones de dólares estadounidenses. [19] El compromiso del gobierno de Israel con el proyecto se declaró en un 10% en julio de 2018. [20] Sin embargo, en 2019, justo antes del lanzamiento, SpaceIL dijo a los medios que el presupuesto general era de aproximadamente 90 millones de dólares estadounidenses, y solo unos 2 millones de dólares estadounidenses de ese monto provenían del gobierno israelí. [21]
La nave espacial llevaba una " cápsula del tiempo " que contenía más de 30 millones de páginas de datos, incluyendo una copia completa de la Wikipedia en inglés , el disco Rosetta portátil , la base de datos PanLex , la Torá , dibujos infantiles, un libro infantil inspirado en el lanzamiento espacial, memorias de un sobreviviente del Holocausto , el himno nacional de Israel (" Hatikvah "), la bandera israelí y una copia de la Declaración de Independencia de Israel . [22] [23] [24] [6] [25] En el último minuto, se agregaron muestras genéticas y tardígrados en resina epoxi entre las capas digitales. [26]
Su carga útil científica incluía un magnetómetro suministrado por el Instituto de Ciencias Weizmann de Israel para medir el campo magnético local , y un conjunto de retrorreflectores láser suministrado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA para permitir mediciones precisas de la distancia Tierra-Luna . [27] [28]
El sistema de propulsión de la nave espacial fue diseñado y construido por Israel Aerospace Industries, basado en combustible de monometilhidrazina (MMH) y oxidante de óxidos mixtos de nitrógeno (MON). Contaba con nueve motores, el motor principal era el motor cohete reiniciable de combustible líquido LEROS 2b que se utilizó para alcanzar la órbita lunar, la desaceleración de la nave espacial y un intento de aterrizaje propulsivo. [29] [30]
En octubre de 2015, SpaceIL firmó un contrato para un lanzamiento desde Cabo Cañaveral en Florida en un cohete Falcon 9 de SpaceX , a través de Spaceflight Industries . [20] [31] Fue lanzado el 22 de febrero de 2019 a las 01:45 UTC (20:45 hora local del 21 de febrero de 2019) como carga útil secundaria, [6] [32] [33] junto con el satélite de telecomunicaciones PSN-6 . [34] Beresheet fue controlado por un centro de comando en Yehud , Israel. [35]
Del 24 de febrero al 19 de marzo de 2019, el motor principal se utilizó cuatro veces para elevar la órbita, colocando su apogeo cerca de la distancia orbital de la Luna. [36] La nave espacial realizó maniobras para ser capturada con éxito en una órbita lunar elíptica el 4 de abril de 2019, y ajustó su patrón de vuelo en una órbita circular alrededor de la Luna. Una vez que estuvo en la órbita circular correcta, estaba previsto que desacelerara para un aterrizaje suave en la superficie lunar. Esto estaba previsto para el 11 de abril de 2019. [37]
El lugar de aterrizaje planeado estaba en la parte norte del Mare Serenitatis , [9] y la zona de aterrizaje tenía unos 15 km (9,3 mi) de diámetro. [38]
Se planeó que Beresheet operara durante aproximadamente dos días en la superficie lunar, [20] ya que no tenía control térmico y se esperaba que se sobrecalentara rápidamente. [39] Su misión principal habría sido recopilar imágenes y enviarlas de regreso a la Tierra. Además, la nave habría realizado mediciones magnéticas. También estaba previsto que volviera a encender su motor principal y realizara un "salto" a otro lugar en la superficie de la Luna, demostrando la capacidad de reubicación en su exploración lunar. [21] El retrorreflector era un dispositivo pasivo que no requería energía eléctrica y se esperaba que estuviera funcional durante varias décadas. [40]
Además de contribuir con el retrorreflector láser a la misión, la NASA planeó contribuir con capacidades de comunicaciones espaciales durante la fase de crucero y la fase de operaciones, incluso dándole tiempo a Beresheet en la Red de Espacio Profundo . La NASA también planeó inspeccionar Beresheet con su Lunar Reconnaissance Orbiter (lo que hizo después del aterrizaje forzoso). A cambio, SpaceIL habría compartido sus mediciones magnéticas con la NASA. [21]
El 11 de abril de 2019, la sonda se estrelló en la superficie lunar. Un giroscopio de la unidad de medición inercial (IMU2) falló durante el procedimiento de frenado al acercarse al lugar de aterrizaje, y la tripulación de control en tierra no pudo reiniciar el componente individual debido a una pérdida repentina de comunicaciones con la red de control. [41] Cuando se restablecieron las comunicaciones, el motor principal de la nave ya había estado inactivo durante un período prolongado. El motor volvió a funcionar después de un reinicio de todo el sistema; sin embargo, la nave ya había perdido demasiada altitud para reducir su descenso lo suficiente. La lectura final de telemetría indicó que a una altitud de 150 m (490 pies) la nave todavía viajaba a más de 500 km/h (310 mph; 140 m/s), lo que resultó en una pérdida total al impactar con la superficie lunar. [42] [43] Antes del impacto, la sonda había podido tomar dos últimas fotografías: una vista de sí misma contra la Luna y una toma más cercana de la superficie de la Luna. [44]
La posición de descanso final del módulo de aterrizaje es 32.5956°N, 19.3496°E, [11] representada en las siguientes imágenes LROC : [45]
Varias fallas y decisiones humanas condujeron al aterrizaje forzoso durante el descenso lunar final. Estas fueron el resultado de una financiación limitada; un diseño de ingeniería de sistemas deficiente con falta de redundancia en algunos sistemas y una incapacidad de las actualizaciones del software de telemetría para permanecer activas después del reinicio del sistema; así como decisiones humanas sobre qué camino tomar después del fallo de uno de los dos acelerómetros redundantes ( unidades de medición inercial o IMU) durante el descenso lunar final. El equipo de control tomó la decisión de reiniciar la segunda IMU (podría haber continuado el descenso con una sola IMU o haber intentado reiniciar la IMU que se había apagado). [50]
Debido al diseño de la nave espacial, reiniciar la IMU bloquea la comunicación con la IMU en funcionamiento. Durante menos de un segundo crítico, la nave espacial no recibió ningún dato de aceleración de la IMU en buen estado y, como estaba programado, lo identificó como un mal funcionamiento de la navegación, lo que provocó un reinicio de la computadora de la nave espacial. El reinicio duró solo aproximadamente dos segundos, pero como el diseño de la nave espacial no permitía que las actualizaciones de software anteriores se cargaran automáticamente desde el disco duro al reiniciar, los parches de software tuvieron que cargarse una vez más como un archivo de comando. Se necesitaron cinco intentos para cargar las actualizaciones, con la computadora reiniciándose cada vez y el motor principal apagándose durante los reinicios. Dado que era necesario que el motor estuviera encendido continuamente durante el descenso para desacelerar Beresheet , la nave espacial mantuvo una velocidad excesiva y golpeó la superficie lunar a 3000 km/h (1900 mph; 830 m/s). [50]
El Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA sobrevoló la zona donde finalizó la telemetría de Beresheet y tomó fotografías de la superficie. Cuando se compararon esas fotos con fotos anteriores del mismo lugar, se hizo evidente un conjunto de características nuevas. Una tenue línea más clara conduce a un halo más claro que rodea un cráter oscuro. Se puede ver un bulto en la cabeza del cráter opuesto a la línea. El halo claro puede ser gas asociado con los restos de la nave o partículas finas de tierra expulsadas hacia afuera por el impacto. [51] Se espera que una pequeña carga útil de la NASA conocida como Lunar Retroflector Array (LRA) haya sobrevivido al choque. Aunque puede haberse separado de los restos principales, el instrumento Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) en el LRO está pulsando imágenes láser en el lugar del accidente con la esperanza de encontrar el LRA. [52]
En agosto de 2019, los científicos informaron que una cápsula que contenía microanimales tardígrados en su estado criptobiótico natural podría haber sobrevivido al choque y haber vivido en la Luna durante un tiempo. En misiones espaciales anteriores, los tardígrados estuvieron expuestos al vacío abierto del espacio y algunos pudieron vivir durante un período de tiempo. [53] [54] No existe un peligro real de que se extiendan por la Luna, [53] pero este "asunto de los tardígrados" atrajo las críticas de los profesionales que señalaron la falta tanto de medidas de protección planetaria como de regulación internacional para hacer cumplir dichas medidas. [55] En mayo de 2021, un equipo de investigadores dirigido por Alejandra Traspas, estudiante de la Universidad Queen Mary de Londres , afirmó que lo más probable es que los tardígrados fueran destruidos por la fuerza del choque. [56]
Originalmente, se planeó que Beresheet fuera una misión única. [21] [3] Sin embargo, el 13 de abril de 2019, Morris Kahn anunció que una nueva misión, llamada Beresheet 2 , intentaría una segunda vez aterrizar en la Luna. [57] El 25 de noviembre de 2019, se anunció que Beresheet 2 intentaría enviar un módulo de aterrizaje a la Luna y otro a Marte. [58] [59]
El 9 de diciembre de 2020, SpaceIL anunció que la misión lunar Beresheet 2 se lanzará en 2024 y constará de un orbitador y dos módulos de aterrizaje. Tendrá un presupuesto de 100 millones de dólares, similar al de Beresheet 1 , e incluirá más colaboración internacional, con los Emiratos Árabes Unidos como uno de los siete países que manifestaron interés. [60]
El planeta menor 27050 Beresheet recibe su nombre de la nave espacial. [61]
IAI posee la propiedad intelectual del diseño de Beresheet . [62] El 9 de junio de 2019, se anunció que IAI firmó un acuerdo con la empresa estadounidense Firefly Aerospace para construir un módulo de aterrizaje lunar basado en Beresheet . [62] Firefly Aerospace es uno de los varios "contratistas principales" de los Servicios de carga lunar comercial (CLPS) de la NASA, y planeaban proponer un módulo de aterrizaje lunar basado en Beresheet llamado Genesis . [62] [63] Genesis se lanzaría en otro vehículo que Firefly planeaba construir, un cohete llamado Beta, [63] o un vehículo de lanzamiento Falcon 9 [64] a fines de 2022. [65] Debido a las cambiantes especificaciones de CLPS, Firefly determinó que Genesis ya no se ajustaba a los requisitos de la NASA y comenzó a trabajar en un nuevo diseño de módulo de aterrizaje lunar llamado Blue Ghost en 2021. [66] A pesar de ser desarrollado por Firefly, IAI apoyará el esfuerzo de desarrollo del módulo de aterrizaje lunar Blue Ghost según su acuerdo anterior sobre Genesis . [66]
El 4 de febrero de 2021, la NASA adjudicó un contrato CLPS por un valor aproximado de 93,3 millones de dólares estadounidenses a Firefly Aerospace para realizar un conjunto de 10 investigaciones científicas y demostraciones de tecnología a la Luna en 2023.
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