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GRIAL

Disparo de MoonKAM

El Laboratorio de Recuperación de Gravedad e Interior ( GRAIL ) fue una misión científica lunar estadounidense en el Programa Discovery de la NASA que utilizó un mapeo de alta calidad del campo gravitacional de la Luna para determinar su estructura interior. Las dos pequeñas naves espaciales GRAIL A ( Ebb ) y GRAIL B ( Flow ) [6] [7] fueron lanzadas el 10 de septiembre de 2011 a bordo de un solo vehículo de lanzamiento: la configuración más poderosa de un Delta II , el 7920H-10. [1] [8] [9] GRAIL A se separó del cohete unos nueve minutos después del lanzamiento, GRAIL B lo siguió unos ocho minutos después. Llegaron a sus órbitas alrededor de la Luna con 25 horas de diferencia. [10] [11] La primera sonda entró en órbita el 31 de diciembre de 2011 y la segunda lo hizo el 1 de enero de 2012. [12] Las dos naves espaciales impactaron la superficie lunar el 17 de diciembre de 2012. [11]

Descripción general

Estudiantes de cuarto grado de la escuela primaria Emily Dickinson en Bozeman, Montana, que sugirieron los nombres Ebb y Flow . [7]

Maria Zuber, del Instituto Tecnológico de Massachusetts , fue la investigadora principal de GRAIL. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA gestionó el proyecto. La NASA presupuestó 496 millones de dólares para el programa, que incluía el desarrollo de naves espaciales e instrumentos, el lanzamiento, las operaciones de la misión y el apoyo científico. [13] Tras el lanzamiento, las naves espaciales se llamaron GRAIL A y GRAIL B y se abrió un concurso para que los escolares eligieran los nombres. Casi 900 aulas de 45 estados, Puerto Rico y el Distrito de Columbia participaron en el concurso. Los nombres ganadores, Ebb y Flow, fueron sugeridos por estudiantes de cuarto grado de la escuela primaria Emily Dickinson en Bozeman, Montana . [7]

Cada nave espacial transmitió y recibió telemetría de la otra nave espacial y de las instalaciones terrestres. Al medir el cambio de distancia entre las dos naves espaciales, se obtuvo el campo gravitatorio y la estructura geológica de la Luna. Las dos naves espaciales pudieron detectar cambios muy pequeños en la distancia entre sí. Se detectaron y midieron cambios en la distancia tan pequeños como un micrómetro . [14] [15] El campo gravitatorio de la Luna fue cartografiado con un detalle sin precedentes. [5] [16] [17] [18] [19]

Objetivos

La fase de recopilación de datos de la misión duró del 7 de marzo al 29 de mayo de 2012, durante un total de 88 días. Una segunda fase de recopilación de datos, a menor altitud, comenzó el 31 de agosto de 2012 [20] y fue seguida por 12 meses de análisis de datos [5] . El 5 de diciembre de 2012, la NASA publicó un mapa de gravedad de la Luna elaborado a partir de datos de GRAIL [21] . El conocimiento adquirido ayudará a comprender la historia evolutiva de los planetas terrestres y a realizar cálculos de las órbitas lunares [22] .

Astronave

Instrumentos

Mapa de gravedad de la Luna por GRAIL

Propulsión

Los propulsores a bordo de cada nave espacial eran capaces de producir 22 newtons (4,9 lb f ). [23] Cada nave espacial estaba propulsada con 103,5 kilogramos (228 lb) de hidracina que los propulsores y el motor principal utilizaban para permitir que la nave espacial entrara en la órbita lunar y pasara a la fase científica de su misión. El subsistema de propulsión consistía en un tanque de combustible principal y un sistema de represurización que se activaban poco después de la inserción en la órbita lunar. [26]

Perfil de la misión

Intentos de lanzamiento

Todas las horas están en EDT ( UTC -4).

Fase de tránsito

Animación de la trayectoria de GRAIL-A desde el 10 de septiembre de 2011 hasta el 17 de diciembre de 2012
   GRIAL-A  ·   Luna  ·   Tierra
GRIAL-tránsito-Tierra-Luna
Animación de la trayectoria de GRAIL-A alrededor de la Luna desde el 31 de diciembre de 2011 hasta el 30 de abril de 2012
   GRIAL-A  ·   Luna

A diferencia de las misiones del programa Apolo , que tardaron tres días en llegar a la Luna, GRAIL hizo uso de un crucero translunar de baja energía de tres a cuatro meses muy fuera de la órbita de la Luna y pasando cerca del punto de Lagrange L1 entre el Sol y la Tierra antes de regresar para encontrarse con la Luna. Esta trayectoria extendida y tortuosa permitió a la misión reducir los requisitos de combustible, proteger los instrumentos y reducir la velocidad de las dos naves espaciales en la llegada a la Luna para ayudar a alcanzar las órbitas extremadamente bajas de 50 km (31 mi) con una separación entre las naves espaciales (llegando con 25 horas de diferencia) de 175 a 225 km (109 a 140 mi). [22] [29] Las tolerancias muy estrictas en el plan de vuelo dejaron poco margen para la corrección de errores, lo que llevó a una ventana de lanzamiento que duraba un segundo y brindaba solo dos oportunidades de lanzamiento por día. [28]

Fase científica

La fase científica primaria de GRAIL duró 88 días, del 7 de marzo de 2012 al 29 de mayo de 2012. Le siguió una segunda fase científica que duró del 8 de agosto de 2012 a principios de diciembre de 2012.

La técnica de mapeo de gravedad fue similar a la utilizada por Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), y el diseño de la nave espacial se basó en XSS-11 . [3]

Las fechas de inserción orbital fueron el 31 de diciembre de 2011 (para GRAIL-A) y el 1 de enero de 2012 (para GRAIL-B). [27] Las órbitas lunares iniciales eran altamente elípticas casi polares, y luego se redujeron a casi circulares a una altitud de aproximadamente 25-86 km con un período de aproximadamente 114 minutos. [30] ( 31-12-2011 ) ( 01-01-2012 )

La nave espacial estuvo en funcionamiento durante la fase de adquisición de 88 días, dividida en tres ciclos de mapeo de 27,3 días de duración , en los que se observó el punto más bajo. Dos veces al día hubo un paso de 8 horas a la vista de la Red del Espacio Profundo para la transmisión de datos científicos y de "E/PO MoonKam". [31]

Las primeras imágenes MoonKam solicitadas por los estudiantes fueron tomadas por Ebb entre el 15 y el 17 de marzo de 2012 y transmitidas a la Tierra el 20 de marzo. Más de 2.700 escuelas de 52 países estaban usando las cámaras MoonKAM. [32]

Imágenes de LRO de MoonKam

La cámara MoonKam de Flow capturó a LRO mientras volaba a una distancia de aproximadamente 12 millas (20 km) el 3 de mayo. Es la primera filmación de una nave espacial robótica en órbita alrededor de la Luna tomada por otra. [33]

Fase terminal

Experimento final y fin de la misión

Al final de la fase científica y una extensión de la misión, las naves espaciales se apagaron y se desmantelaron durante un período de cinco días. La nave espacial impactó la superficie lunar el 17 de diciembre de 2012. [31] [34] [ 35 ] [36] [37] [38] Ambas naves espaciales impactaron una montaña lunar sin nombre entre Philolaus y Mouchez en 75°37′N 26°38′O / 75.62, -26.63 . Ebb , la nave espacial líder en la formación, impactó primero. Flow impactó momentos después. Cada nave espacial viajaba a 3,760 millas por hora (1,68 km/s). Se realizó un experimento final durante los últimos días de la misión. Se encendieron los motores principales a bordo de la nave espacial, agotando el combustible restante. Los datos de ese esfuerzo serán utilizados por los planificadores de misiones para validar los modelos informáticos de consumo de combustible para mejorar las predicciones de las necesidades de combustible para futuras misiones. [39] La NASA ha anunciado que el lugar del accidente llevará el nombre de la colaboradora de GRAIL y primera mujer estadounidense en el espacio, Sally Ride . [40]

Luna - Oceanus Procellarum ("Océano de tormentas")

Resultados

La gravedad atraviesa la materia. Además de la masa superficial, un campo gravitatorio de alta resolución ofrece una visión borrosa, pero útil, de lo que hay debajo de la superficie. Los análisis de los datos de GRAIL han producido una serie de resultados científicos para la Luna.

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

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