Un módulo de aterrizaje es una nave espacial que desciende y luego se detiene en la superficie de un cuerpo astronómico distinto de la Tierra . [1] [ página necesaria ] A diferencia de una sonda de impacto, que realiza un aterrizaje forzoso que daña o destruye la sonda al llegar a la superficie, un módulo de aterrizaje realiza un aterrizaje suave después del cual la sonda sigue funcionando.
Para los cuerpos con atmósfera , el aterrizaje se produce después de la entrada atmosférica . En estos casos, los módulos de aterrizaje pueden emplear paracaídas para reducir la velocidad lo suficiente como para mantener una velocidad terminal baja . En algunos casos, se dispararán pequeños cohetes de aterrizaje justo antes del impacto para reducir la velocidad del módulo de aterrizaje. El aterrizaje puede realizarse mediante un descenso controlado y colocarse sobre el tren de aterrizaje , con la posible adición de un mecanismo de fijación posterior al aterrizaje (como el mecanismo utilizado por Philae ) para cuerpos celestes con baja gravedad. Algunas misiones (por ejemplo, Luna 9 y Mars Pathfinder ) utilizaron bolsas de aire inflables para amortiguar el impacto del módulo de aterrizaje en lugar de utilizar un tren de aterrizaje más tradicional.
Cuando se planifica intencionadamente un impacto a alta velocidad con el fin de estudiar las consecuencias del impacto, la nave espacial se denomina impactador. [2]
Varios cuerpos terrestres han sido objeto de exploración con módulos de aterrizaje o impactadores. Entre ellos se encuentran la Luna de la Tierra ; los planetas Venus , Marte y Mercurio ; Titán , la luna de Saturno ; asteroides ; y cometas .
A partir de Luna 2 en 1959, las primeras naves espaciales que alcanzaron la superficie lunar fueron impactadoras, no aterrizadoras. Formaban parte del programa Luna soviético o del programa Ranger estadounidense .
En 1966, la Luna 9 soviética se convirtió en la primera nave espacial en lograr un aterrizaje suave en la Luna y transmitir datos fotográficos a la Tierra. El programa American Surveyor (1966-1968) fue diseñado para determinar dónde podría aterrizar el Apolo de forma segura. Como resultado, estas misiones robóticas requirieron módulos de aterrizaje suaves para tomar muestras del suelo lunar y determinar el espesor de la capa de polvo, que antes del Surveyor se desconocía.
Los módulos lunares Apolo (1969-1972), tripulados por Estados Unidos, con rovers (1971-1972) y los grandes módulos de aterrizaje robóticos soviéticos tardíos (1969-), Lunokhods (1970-1973) y misiones de retorno de muestras (1970-1976) utilizaron un motor de descenso de cohetes. para un aterrizaje suave de astronautas y vehículos lunares en la Luna.
La misión china Chang'e 3 y su rover Yutu (' Jade Rabbit ') alunizaron el 14 de diciembre de 2013. En 2019, la misión china Chang'e 4 hizo aterrizar con éxito el rover Yutu-2 en la cara oculta de la Luna . [3] Chang'e 5 y Chang'e 6 están diseñados como misiones de retorno de muestra. [4] La Chang'e 5 está actualmente prevista para 2020, mientras que la Chang'e 6 está prevista para 2023 [5] o 2024. [4] La misión Chang'e 5 aterrizó en la Luna el 1 de diciembre de 2020, China completó la misión Chang'e Misión e 5 el 16 de diciembre de 2020 con el regreso de aproximadamente 2 kilogramos de muestra lunar.
El 6 de septiembre de 2019, el módulo de aterrizaje Vikram en Chandrayaan-2 intentó aterrizar en la región lunar del polo sur. Debido a un problema de software, perdió contacto y se estrelló momentos antes de aterrizar. [6] [7]
Unos cuatro años después, el 23 de agosto de 2023, el módulo de aterrizaje Vikram del Chandrayaan-3 aterrizó con éxito en el polo sur de la Luna, cerca del cráter Manzinus U. Esto lo convirtió en el primer módulo de aterrizaje en aterrizar suavemente en el polo sur de la Luna. [8] [9]
Japón se convirtió en el quinto país en aterrizar una sonda lunar el 19 de enero de 2024, al aterrizar con éxito su módulo de aterrizaje SLIM .
El 22 de febrero de 2024, Odysseus de Intuitive Machine aterrizó con éxito en la Luna después de despegar en un SpaceX Falcon 9 . Este fue el primer aterrizaje exitoso de una nave espacial privada en la Luna. [10] [11]
El programa soviético Venera incluía varios módulos de aterrizaje en Venus , algunos de los cuales fueron aplastados durante el descenso, al igual que el "módulo de aterrizaje" de Júpiter de Galileo, y otros aterrizaron con éxito. Venera 3 en 1966 y Venera 7 en 1970 se convirtieron en el primer impacto y aterrizaje suave en Venus, respectivamente. El programa soviético Vega también colocó dos globos en la atmósfera de Venus en 1985, que fueron las primeras herramientas aéreas en otros planetas.
La Mars 1962B de la Unión Soviética se convirtió en la primera misión destinada a impactar en Marte en 1962. En 1971, el módulo de aterrizaje de la sonda Mars 3 realizó el primer aterrizaje suave en Marte, pero la comunicación se perdió un minuto después del aterrizaje, que ocurrió durante uno de las peores tormentas de polvo globales desde el inicio de las observaciones telescópicas del Planeta Rojo. Otros tres módulos de aterrizaje, Mars 2 en 1971 y Mars 5 y Mars 6 en 1973, se estrellaron o ni siquiera lograron entrar en la atmósfera del planeta. Los cuatro módulos de aterrizaje utilizaron un escudo térmico similar a un aeroshell durante la entrada a la atmósfera . Los módulos de aterrizaje Mars 2 y Mars 3 llevaron los primeros pequeños vehículos exploradores de Marte que caminaban con esquís , PrOP-M , que no funcionaron en el planeta.
La Unión Soviética planeó la misión pesada Marsokhod Mars 4NM en 1973 y la misión de retorno de muestras de Marte a Marte 5NM en 1975, pero ninguna de las dos ocurrió debido a la necesidad del superlanzador N1 que nunca voló con éxito. Se planeó para 1979 una misión de retorno de muestras soviética de doble lanzamiento Mars 5M (Mars-79), pero se canceló debido a la complejidad y problemas técnicos.
Los Viking 1 y Viking 2 de la NASA se lanzaron respectivamente en agosto y septiembre de 1975, cada uno de los cuales constaba de un vehículo orbitador y un módulo de aterrizaje. Viking 1 aterrizó en julio de 1976 Viking 2 en septiembre de 1976. Los rovers del programa Viking fueron los primeros módulos de aterrizaje en Marte que funcionaron con éxito. La misión terminó en mayo de 1983, después de que ambos módulos de aterrizaje dejaran de funcionar.
Mars 96 fue la primera misión rusa postsoviética compleja con un orbitador, un módulo de aterrizaje y penetradores. Planeado para 1996, falló en el lanzamiento. Una repetición prevista de esta misión, Mars 98, fue cancelada por falta de financiación.
El Mars Pathfinder estadounidense fue lanzado en diciembre de 1996 y lanzó el primer rover activo en Marte, el Sojourner , en julio de 1997. Funcionó hasta septiembre de 1997.
El Mars Polar Lander dejó de comunicarse el 3 de diciembre de 1999 antes de llegar a la superficie y se presume que se estrelló.
El módulo de aterrizaje europeo Beagle 2 desplegó con éxito desde la nave espacial Mars Express , pero no se recibió la señal que confirmaba un aterrizaje que debería haberse producido el 25 de diciembre de 2003. Nunca se estableció comunicación y el Beagle 2 fue declarado perdido el 6 de febrero de 2004. La misión del módulo de aterrizaje británico Beagle 3 propuesta para 2009 para buscar vida, pasada o presente, no fue adoptada.
Los vehículos estadounidenses de exploración de Marte Spirit y Opportunity se lanzaron en junio y julio de 2003. Llegaron a la superficie marciana en enero de 2004 utilizando módulos de aterrizaje con bolsas de aire y paracaídas para amortiguar el impacto. Spirit dejó de funcionar en 2010, más de cinco años después de su vida útil diseñada. [12] A partir del 13 de febrero de 2019, Opportunity fue declarado efectivamente muerto, habiendo excedido su vida útil de diseño de tres meses en más de una década. [13]
La nave espacial estadounidense Phoenix logró con éxito un aterrizaje suave en la superficie de Marte el 25 de mayo de 2008, utilizando una combinación de paracaídas y motores de descenso de cohetes.
El Mars Science Laboratory , que transportaba el rover Curiosity , fue lanzado por la NASA el 26 de noviembre de 2011. Aterrizó en la región Aeolis Palus del cráter Gale en Marte el 6 de agosto de 2012.
China lanzó la misión Tianwen-1 el 23 de julio de 2020. Incluye un orbitador, un módulo de aterrizaje y un rover de 240 kilogramos. El orbitador se puso en órbita el 10 de febrero de 2021. El Zhurong aterrizó suavemente con éxito el 14 de mayo de 2021 y se desplegó el 22 de mayo de 2021.
Imagen en la que se puede hacer clic: al hacer clic en las etiquetas se abrirá un nuevo artículo.Si bien varios sobrevuelos realizados por sondas en órbita de Marte han proporcionado imágenes y otros datos sobre las lunas marcianas Fobos y Deimos , sólo unos pocos de ellos tenían la intención de aterrizar en la superficie de estos satélites. En 1988 se lanzaron con éxito dos sondas del programa soviético Fobos , pero en 1989 los aterrizajes previstos en Fobos y Deimos no se llevaron a cabo debido a fallos en el sistema de la nave espacial. La sonda rusa postsoviética Fobos-Grunt era una misión de retorno de muestras a Fobos en 2012, pero falló después de su lanzamiento en 2011.
En 2007, la Agencia Espacial Europea y EADS Astrium propusieron y desarrollaron la misión a Fobos hasta 2016 con módulo de aterrizaje y retorno de muestras, pero quedó como un proyecto. Desde 2007, la Agencia Espacial Canadiense ha considerado una misión a Fobos llamada Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME), que incluiría un orbitador y un módulo de aterrizaje. Las propuestas recientes incluyen una misión de retorno de muestras Phobos y Deimos del Centro de Investigación Glenn de la NASA en 2008, el Phobos Surveyor de 2013 y el concepto de misión OSIRIS-REx II .
La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) planea lanzar la misión Martian Moons Exploration (MMX) en 2024, una misión de retorno de muestra dirigida a Fobos. [14] MMX aterrizará y recolectará muestras de Fobos varias veces, además de desplegar un rover desarrollado conjuntamente por CNES y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR). [15] Utilizando un mecanismo de muestreo con núcleo, la nave espacial pretende recuperar un mínimo de 10 g de muestras. MMX regresará a la Tierra en 2029. [16]
La sonda Huygens , llevada por Cassini a Titán, la luna de Saturno , fue diseñada específicamente para sobrevivir al aterrizaje en tierra o en líquido. Se sometió a una exhaustiva prueba de caída para garantizar que pudiera resistir el impacto y continuar funcionando durante al menos tres minutos. Sin embargo, debido al impacto a baja velocidad, continuó proporcionando datos durante más de dos horas después de aterrizar. El aterrizaje en Titán en 2005 fue el primer aterrizaje de un satélite del planeta fuera de la Luna.
La misión estadounidense Titan Mare Explorer (TiME) propuesta consideraba un módulo de aterrizaje que aterrizaría en un lago en el hemisferio norte de Titán y flotaría en la superficie del lago durante unos meses. La misión Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer (TALISE) propuesta por España es similar al módulo de aterrizaje TiME, pero tiene su propio sistema de propulsión para controlar el transporte marítimo.
Vesta , la misión soviética con objetivos múltiples, se desarrolló en cooperación con países europeos para su realización entre 1991 y 1994, pero se canceló debido a la disolución de la Unión Soviética. Incluía un sobrevuelo de Marte, donde Vesta entregaría un aerostato (globo o dirigible) y pequeños módulos de aterrizaje o penetradores, seguido de sobrevuelos de Ceres o 4 Vesta y algunos otros asteroides con el impacto de un gran penetrador sobre uno de ellos. [ se necesita aclaración ]
El primer aterrizaje en un cuerpo pequeño del Sistema Solar (un objeto del Sistema Solar que no es una luna, un planeta o un planeta enano) fue realizado en 2001 por la sonda NEAR Shoemaker en el asteroide 433 Eros a pesar de que NEAR no fue diseñado originalmente. para poder aterrizar.
La sonda japonesa Hayabusa hizo varios intentos de aterrizar en 25143 Itokawa en 2005 con éxito desigual, incluido un intento fallido de desplegar un rover . Diseñada para encontrarse y aterrizar en un cuerpo de baja gravedad, Hayabusa se convirtió en la segunda nave espacial en aterrizar en un asteroide y, en 2010, en la primera misión de retorno de muestras de un asteroide.
La sonda Rosetta , lanzada el 2 de marzo de 2004, colocó el primer módulo de aterrizaje robótico Philae en el cometa Churyumov-Gerasimenko el 12 de noviembre de 2014. Debido a la gravedad extremadamente baja de tales cuerpos, el sistema de aterrizaje incluía un lanzador de arpones destinado a anclar un cable en el superficie del cometa y bajar el módulo de aterrizaje.
JAXA lanzó la sonda espacial de asteroides Hayabusa2 en 2014 para entregar varias piezas de aterrizaje (incluidos los módulos de aterrizaje Minerva II y German Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) y un penetrador Small Carry-on Impactor (SCI)) en 2018-2019 para devolver muestras a la Tierra mediante 2020.
La Agencia Espacial China está diseñando una misión de recuperación de muestras de Ceres que tendría lugar durante la década de 2020. [17]
Lanzada en octubre de 2018 y se espera que llegue a Mercurio en diciembre de 2025, la misión BepiColombo de la ESA a Mercurio fue diseñada originalmente para incluir el Elemento de Superficie de Mercurio (MSE). El módulo de aterrizaje habría llevado una carga útil de 7 kg compuesta por un sistema de imágenes (una cámara de descenso y una cámara de superficie), un paquete de flujo de calor y propiedades físicas, un espectrómetro de rayos X de partículas alfa , un magnetómetro , un sismómetro y un dispositivo de penetración del suelo. (topo) y un microrover. El aspecto MPE de la misión fue cancelado en 2003 debido a restricciones presupuestarias. [18]
Algunas sondas de Júpiter proporcionan muchas imágenes y otros datos sobre sus lunas. Algunas misiones propuestas con aterrizaje en las lunas de Júpiter fueron canceladas o no adoptadas. El pequeño módulo de aterrizaje Europa de propulsión nuclear fue propuesto como parte de la misión JIMO ( Júpiter Icy Moons Orbiter ) de la NASA que fue cancelada en 2006.
La ESA lanzó la misión Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) en 2023. Además, la NASA ofreció a la ESA la oportunidad de diseñar un módulo de aterrizaje o un impactador para volar junto al orbitador propuesto por la NASA en la misión Europa Clipper planificada para 2025. Como se supone que Europa tendrá agua debajo de su superficie helada , se envían misiones para investigar su habitabilidad y evaluar su potencial astrobiológico confirmando la existencia de agua en la luna y determinando las características del agua.
La sonda impactadora Deep Space 2 iba a ser la primera nave espacial en penetrar debajo de la superficie de otro planeta. Sin embargo, la misión fracasó con la pérdida de su nave nodriza, Mars Polar Lander , que perdió comunicación con la Tierra durante su entrada en la atmósfera de Marte el 3 de diciembre de 1999.
El cometa Tempel 1 fue visitado por la sonda Deep Impact de la NASA el 4 de julio de 2005. El cráter de impacto formado tenía aproximadamente 200 m de ancho y entre 30 y 50 m de profundidad, y los científicos detectaron la presencia de silicatos , carbonatos , esmectita , carbono amorfo e hidrocarburos aromáticos policíclicos . [19] [20]
La Sonda de Impacto Lunar (MIP) desarrollada por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO), la agencia espacial nacional de la India, fue una sonda lunar que fue lanzada el 14 de noviembre de 2008 por el orbitador de teledetección lunar Chandrayaan-1 de la ISRO . Chandrayaan-1 fue lanzado el 22 de octubre de 2008 y permitió descubrir la presencia de agua en la Luna . [21] [22]
El satélite de detección y observación de cráteres lunares (LCROSS) era una nave espacial robótica operada por la NASA para realizar un medio de menor costo para determinar la naturaleza del hidrógeno detectado en las regiones polares de la Luna . [23] El objetivo principal de la misión LCROSS era explorar la presencia de hielo de agua en un cráter permanentemente sombreado cerca de una región polar lunar. [24] LCROSS se lanzó junto con el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) el 18 de junio de 2009, como parte del Programa Robótico Precursor Lunar compartido . LCROSS fue diseñado para recopilar y transmitir datos del impacto y la columna de escombros resultantes de la etapa superior del cohete Centaur gastada del vehículo de lanzamiento que golpeó el cráter Cabeus cerca del polo sur de la Luna. Centaur impactó con éxito el 9 de octubre de 2009, a las 11:31 UTC . La "nave espacial pastora" (que transportaba la carga útil de la misión LCROSS) [25] descendió a través de la columna de escombros de Centaur y recopiló y transmitió datos antes de impactar seis minutos más tarde a las 11:37 UTC. El proyecto logró descubrir agua en Cabeus. [26]
La misión MESSENGER de la NASA (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) a Mercurio se lanzó el 3 de agosto de 2004 y entró en órbita alrededor del planeta el 18 de marzo de 2011. [27] Después de una misión cartográfica, MESSENGER recibió instrucciones de impactar la superficie de Mercurio en 30 de abril de 2015. El impacto de la nave espacial con Mercurio se produjo cerca de las 3:26 pm EDT del 30 de abril de 2015, dejando un cráter estimado en 16 m de diámetro. [28] [29]
El concepto de misión AIDA de la ESA investigaría los efectos del impacto de una nave espacial contra un asteroide. La nave espacial DART impactó el asteroide 65803 Didymos , la luna Dimorphos, en 2022, y la nave espacial Hera llegará en 2027 para investigar los efectos del impacto. [30]
Medios relacionados con Landers (naves espaciales) en Wikimedia Commons