La nave espacial Hiten (ひてん, pronunciación japonesa: [çiteɴ] ), que recibió el nombre en inglés Celestial Maiden [2] y era conocida antes del lanzamiento como MUSES-A ( Mu Space Engineering Spacecraft A ), parte del Programa MUSES , fue construida por el Instituto de Ciencia Espacial y Astronáutica de Japón y lanzada el 24 de enero de 1990. [3] Fue la primera sonda lunar de Japón, la primera sonda lunar robótica desde la Luna 24 de la Unión Soviética en 1976, y la primera sonda lunar lanzada por un país distinto a la Unión Soviética o los Estados Unidos. [4] [5] La nave espacial recibió su nombre en honor a seres celestiales voladores en el budismo . [6]
La sonda Hiten debía ser colocada en una órbita terrestre muy elíptica con un apogeo de 476.000 km, que pasaría por la Luna. Sin embargo, la inyección se produjo con un déficit de delta-v de 50 m/s, lo que dio como resultado un apogeo de solo 290.000 km. [3] La deficiencia se corrigió y la sonda continuó con su misión.
En su primer paso por la Luna, Hiten liberó un pequeño orbitador, Hagoromo (はごろも, llamado así por el manto de plumas de Hiten ), en órbita lunar. El transmisor de Hagoromo falló, y aunque la ignición de los cohetes de desaceleración de Hagoromo fue confirmada por observación terrestre , nunca se pudo confirmar si la nave espacial se había insertado con éxito en la órbita lunar o no logró capturarla, entrando en una órbita heliocéntrica . [7] Después del octavo paso, Hiten demostró con éxito la técnica de aerofrenado el 19 de marzo de 1991, volando cerca de la Tierra a una altitud de 125,5 km sobre el Pacífico a 11,0 km/s. La resistencia atmosférica redujo la velocidad en 1,712 m/s y la altitud del apogeo en 8665 km. [8] Esta fue la primera maniobra de aerofrenado realizada por una sonda espacial profunda. [9] : 2 Después de la novena aproximación a la Luna y la segunda maniobra de frenado aerodinámico el 30 de marzo de 1991, concluyó la misión principal de la sonda.
Edward Belbruno y James Miller, del Laboratorio de Propulsión a Chorro, se enteraron del fracaso del orbitador Hagoromo y ayudaron a salvar la misión desarrollando una denominada trayectoria de captura balística que permitiría a la sonda principal Hiten entrar en la órbita lunar. Belbruno había estado trabajando en la modelización numérica de trayectorias de baja energía y se enteró de los problemas de la sonda. Desarrolló una solución de trayectoria [10] y el 22 de junio de 1990 envió una propuesta no solicitada a la agencia espacial japonesa. Respondieron favorablemente y más tarde implementaron una versión de la propuesta. [11]
La trayectoria que Belbruno y Miller desarrollaron para Hiten utilizó la teoría de límites de estabilidad débil y requirió solo una pequeña perturbación en la órbita elíptica de paso, lo suficientemente pequeña para ser alcanzable por los propulsores de la nave espacial. [12] Este curso daría como resultado que la sonda fuera capturada en una órbita lunar temporal utilizando delta-v cero (llamada transferencia balística), pero requirió cinco meses en lugar de los tres días habituales para una órbita de transferencia de Hohmann . [13] Esta fue la primera vez que un satélite había utilizado una transferencia de baja energía para transferirse a una órbita lunar. [3] El 2 de octubre de 1991, Hiten fue capturado temporalmente en la órbita lunar.
Después de eso, Hiten fue puesto en una órbita circular que pasaba por los puntos de Lagrange L 4 y L 5 para buscar partículas de polvo atrapadas: las nubes Kordylewski , entonces observadas tentativamente . El único instrumento científico en Hiten era el Contador de Polvo de Munich (MDC); no se observó ningún aumento sobre los niveles de fondo. El 15 de febrero de 1993, Hiten fue colocado en una órbita lunar permanente, donde permaneció hasta que se estrelló deliberadamente contra la superficie lunar el 10 de abril de 1993 en 34°18′S 55°36′E / 34.3°S 55.6°E / -34.3; 55.6 , entre los cráteres Stevinus y Furnerius . [5] [14] Debido a que la órbita era inestable y habría provocado que la nave espacial se estrellara contra el otro lado de la Luna, se decidió utilizar el último combustible para mover el lugar del impacto al lado frontal de la Luna para que pudiera observarse. [15]
