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Orbitador de reconocimiento lunar

El Lunar Reconnaissance Orbiter ( LRO ) es una nave espacial robótica de la NASA que actualmente orbita la Luna en una órbita de mapeo polar excéntrica . [6] [7] Los datos recopilados por LRO han sido descritos como esenciales para planificar las futuras misiones humanas y robóticas de la NASA a la Luna. [8] Su programa de mapeo detallado está identificando sitios de aterrizaje seguros, localizando recursos potenciales en la Luna, caracterizando el entorno de radiación y demostrando nuevas tecnologías. [9] [10]

Lanzado el 18 de junio de 2009, [11] en conjunto con el Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (LCROSS), como vanguardia del Programa Robótico de Precursores Lunares de la NASA , [12] LRO fue la primera misión de los Estados Unidos a la Luna en más de diez años. [13] LRO y LCROSS se lanzaron como parte del programa Visión para la Exploración Espacial de los Estados Unidos .

La sonda ha realizado un mapa 3D de la superficie de la Luna con una resolución de 100 metros y una cobertura del 98,2% (excluyendo las áreas polares en sombra profunda), [14] incluyendo imágenes con una resolución de 0,5 metros de los lugares de aterrizaje del Apolo. [15] [16] Las primeras imágenes de LRO se publicaron el 2 de julio de 2009, mostrando una región en las tierras altas lunares al sur del Mare Nubium ( Mar de Nubes ). [17]

El coste total de la misión se estima en 583 millones de dólares, de los cuales 504 millones corresponden a la sonda principal LRO y 79 millones al satélite LCROSS. [18] LRO tiene suficiente combustible para continuar sus operaciones al menos hasta 2026. [19]

Misión

Atlas V transportando LRO y LCROSS

Desarrollada en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA , la LRO es una nave espacial grande (1916 kg/4224 lb [18] ) y sofisticada. La duración de su misión estaba prevista para un año, [20] pero desde entonces se ha extendido numerosas veces tras la revisión de la NASA.

Después de completar una revisión preliminar del diseño en febrero de 2006 y una revisión crítica del diseño en noviembre de 2006, [21] el LRO fue enviado desde Goddard a la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral el 11 de febrero de 2009. [22] El lanzamiento estaba planeado para octubre de 2008, pero esto se pospuso hasta abril ya que la nave espacial se sometió a pruebas en una cámara de vacío térmico. [23] El lanzamiento se reprogramó para el 17 de junio de 2009, debido a la demora en un lanzamiento militar prioritario, [24] y ocurrió un día después, el 18 de junio. El retraso de un día fue para permitir que el transbordador espacial Endeavour tuviera la oportunidad de despegar para la misión STS-127 luego de una fuga de combustible de hidrógeno que canceló un lanzamiento planeado anteriormente. [25]

Las áreas de investigación incluyen la topografía global selenodética ; las regiones polares lunares , incluidos los posibles depósitos de hielo de agua y el entorno de iluminación; la caracterización de la radiación del espacio profundo en la órbita lunar; y el mapeo de alta resolución, a una resolución máxima de 50 cm/píxel (20 pulgadas/píxel), para ayudar en la selección y caracterización de futuros sitios de aterrizaje. [26] [27]

Además, LRO ha proporcionado imágenes y ubicaciones precisas de módulos de aterrizaje y equipos de misiones lunares anteriores y actuales, incluidos los sitios Apolo. [15] En 2024, confirmó el sitio de aterrizaje de alta precisión del primer aterrizaje suave SLIM japonés exitoso . [28]

Instrumentos

Instrumentos de a bordo

El orbitador lleva un complemento de seis instrumentos y una demostración de tecnología:

Telescopio de rayos cósmicos para estudiar los efectos de la radiación (CRaTER)
El objetivo principal del Telescopio de Rayos Cósmicos para los Efectos de la Radiación es medir y caracterizar la transferencia de energía local por partículas cargadas en la órbita lunar y sus impactos biológicos. [29]
Adivino
El experimento del radiómetro lunar Diviner mide la emisión térmica de la superficie lunar para proporcionar información para futuras operaciones y exploraciones en la superficie. [30]
Proyecto de mapeo Lyman-Alpha (LAMP)
El Proyecto de Mapeo Lyman-Alpha examina cráteres permanentemente sombreados en busca de hielo de agua, utilizando luz ultravioleta generada por las estrellas, así como por los átomos de hidrógeno que se encuentran dispersos por todo el Sistema Solar . [31]
Detector de neutrones para la exploración lunar (LEND)
El detector de neutrones de exploración lunar proporciona mediciones, crea mapas y detecta posibles depósitos de hielo de agua cerca de la superficie. [32]
Altímetro láser del orbitador lunar (LOLA)
La investigación del altímetro láser Lunar Orbiter proporciona un modelo topográfico lunar global y una cuadrícula geodésica precisos.

Cámara de ángulo estrecho (NAC) de la sonda orbital de reconocimiento lunar (LROC)
La cámara del Lunar Reconnaissance Orbiter aborda los requisitos de medición de la certificación del sitio de aterrizaje y la iluminación polar. [33] LROC comprende un par de cámaras de ángulo estrecho (NAC) y una sola cámara de gran angular (WAC). [34] Las dos cámaras de ángulo estrecho cuentan con una óptica primaria Cassegrain ( Ritchey-Chretien ) a f/3,59, con un diámetro de espejo primario de 19,5 cm, [34] utilizando imágenes de barrido de empuje . [35] [36] A su altitud original de unos 50 km, cada NAC toma imágenes de píxeles de unos 0,5 metros de ancho, y la franja, que tiene 5064 píxeles de ancho, tiene unos 2,5 km de ancho. La órbita se elevó en 2011 para que fuera elíptica, lo que redujo la resolución en partes de la órbita a 2,0 m/px. [37] : LROC ha sobrevolado varias veces los sitios históricos de aterrizaje lunar de Apolo a 50 km (31 mi) de altitud. Los vehículos lunares exploradores y las etapas de descenso del módulo lunar y sus respectivas sombras son claramente visibles, junto con otros equipos que se dejaron previamente en la Luna .
Cámara gran angular (WAC) de la sonda orbital de reconocimiento lunar (LROC)
El WAC proporciona imágenes visibles y UV a una escala de 100 metros/píxel en siete bandas de color sobre una franja de 60 km. [38] El formato de imagen es de 1024 x 1024 píxeles, con un campo de visión de 92° (monocromo), 61° (luz visible) y 59° en el UV. [34]
Mini-RF
El radar de radiofrecuencia en miniatura demostró nuevas tecnologías de comunicaciones y radar de apertura sintética (SAR) liviano y localizó hielo de agua potencial. [39]

Nombres de la Luna

Antes del lanzamiento del LRO, la NASA dio a los miembros del público la oportunidad de que sus nombres se colocaran en un microchip en el LRO. La fecha límite para esta oportunidad fue el 31 de julio de 2008. [40] Se presentaron alrededor de 1,6 millones de nombres. [40] [41]

Progreso de la misión

En esta imagen, el rayo verde inferior de los dos proviene del rastreador dedicado del Lunar Reconnaissance Orbiter.
Animación de la trayectoria del LRO alrededor de la Tierra
  Orbitador  de reconocimiento lunar   Tierra  ·   Luna
Animación de la trayectoria del LRO desde el 23 de junio de 2009 hasta el 30 de junio de 2009
  LRO  ·   Luna

El 23 de junio de 2009, el Lunar Reconnaissance Orbiter entró en órbita alrededor de la Luna después de un viaje de cuatro días y medio desde la Tierra. Cuando se lanzó, la nave espacial estaba dirigida a un punto por delante de la posición de la Luna. Se requirió una corrección a mitad de curso durante el viaje para que la nave espacial entrara correctamente en la órbita lunar. Una vez que la nave espacial llegó al otro lado de la Luna , se encendió su motor cohete para que fuera capturada por la gravedad de la Luna en una órbita lunar elíptica. [42]

Una serie de cuatro encendidos de cohetes durante los cuatro días siguientes pusieron al satélite en su órbita de fase de puesta en servicio, donde cada instrumento se puso en funcionamiento y se probó. El 15 de septiembre de 2009, la nave espacial comenzó su misión principal orbitando la Luna a unos 50 km (31 mi) durante un año. [43] Después de completar su fase de exploración de un año, en septiembre de 2010, LRO fue entregado a la Dirección de Misiones Científicas de la NASA para continuar la fase científica de la misión. [44] Continuaría en su órbita circular de 50 km, pero eventualmente pasaría a una órbita elíptica "cuasi congelada" [45] de conservación de combustible para el resto de la misión.

La misión LCROSS de la NASA culminó con dos impactos lunares a las 11:31 y 11:36 UTC del 9 de octubre. El objetivo del impacto era la búsqueda de agua en el cráter Cabeus cerca del polo sur de la Luna, [46] y los resultados preliminares indicaron la presencia tanto de agua como de hidroxilo , un ion relacionado con el agua. [47] [48]

El 4 de enero de 2011, el equipo del instrumento Mini-RF del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) descubrió que el transmisor de radar Mini-RF había sufrido una anomalía. Mini-RF ha suspendido sus operaciones normales. A pesar de no poder transmitir, el instrumento se está utilizando para recopilar observaciones de radar biestático utilizando transmisiones de radar desde la Tierra. El instrumento Mini-RF ya ha cumplido con los criterios de éxito de su misión científica al recopilar más de 400 franjas de datos de radar desde septiembre de 2010. [49]

En enero de 2013, la NASA probó la comunicación láser unidireccional con LRO enviando una imagen de la Mona Lisa al instrumento Altímetro Láser del Orbitador Lunar (LOLA) en LRO desde la estación de medición de distancia láser por satélite de próxima generación (NGSLR) en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. [50]

En mayo de 2015, se modificó la órbita de LRO para volar 20 km (12 millas) por encima del polo sur de la Luna, lo que permitió obtener datos de mayor resolución de los instrumentos Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) y Diviner sobre los cráteres permanentemente sombreados allí. [51]

En 2019, LRO encontró el lugar del accidente del módulo lunar indio Vikram . [52]

En 2020, se probó un software para utilizar rastreadores de estrellas en lugar de la Unidad de Medición Inercial en Miniatura que se había desactivado en 2018 (ya que se estaba degradando). [53]

Se esperaba que el LRO y el orbitador Chandrayaan-2 se acercaran peligrosamente el uno al otro el 20 de octubre de 2021 a las 05:45 UTC sobre el polo norte lunar. El orbitador Chandrayaan-2 realizó una maniobra para evitar la colisión a las 14:52 UTC del 18 de octubre de 2021 para evitar el posible evento de conjunción. [54]

Resultados

Los datos de LOLA proporcionan tres vistas complementarias del lado visible de la Luna: la topografía (izquierda) junto con mapas de los valores de la pendiente de la superficie (centro) y la rugosidad de la topografía (derecha). Las tres vistas están centradas en el cráter de impacto relativamente joven Tycho , con la cuenca Orientale en el lado izquierdo.

El 21 de agosto de 2009, la nave espacial, junto con el orbitador Chandrayaan-1 , intentó realizar un experimento de radar biestático para detectar la presencia de hielo de agua en la superficie lunar, [55] [56] pero la prueba no tuvo éxito. [57]

El 17 de diciembre de 2010 se publicó un mapa topográfico de la Luna basado en datos recopilados por el instrumento LOLA. [58] Se trata del mapa topográfico más preciso de la Luna realizado hasta la fecha y se seguirá actualizando a medida que se adquieran más datos.

El 15 de marzo de 2011, el conjunto final de datos de la fase de exploración de la misión se publicó en el Sistema de Datos Planetarios de la NASA . Los siete instrumentos de la nave espacial entregaron más de 192 terabytes de datos. LRO ya ha recopilado tantos datos como todas las demás misiones planetarias juntas. [59] Este volumen de datos es posible porque la Luna está tan cerca, LRO tiene su propia estación terrestre dedicada y no tiene que compartir tiempo en la Red de Espacio Profundo . Entre los últimos productos se encuentra un mapa global con una resolución de 100 m/píxel (330 pies/píxel) de la Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC).

En marzo de 2015, el equipo del LROC informó que había obtenido imágenes de la ubicación de un impacto cuyo destello se observó desde la Tierra el 17 de marzo de 2013. El equipo encontró el cráter revisando imágenes tomadas en el primer o segundo año y comparándolas con imágenes tomadas después del impacto, llamadas pares temporales. Las imágenes revelaron manchas, pequeñas áreas cuya reflectancia es marcadamente diferente de la del terreno circundante, presumiblemente debido a la alteración de la superficie por impactos recientes. [60] [61]

En septiembre de 2015, LROC había obtenido imágenes de casi tres cuartas partes de la superficie lunar en alta resolución, revelando más de 3000 escarpes lobulados . Su distribución y orientación global sugieren que las fallas se crean a medida que la Luna se encoge, con la influencia de las fuerzas de marea gravitacionales de la Tierra. [62]

En marzo de 2016, el equipo LROC informó sobre el uso de 14.092 pares temporales NAC para descubrir más de 47.000 nuevas manchas en la Luna. [63]

En julio de 2024, el análisis de los datos de radar obtenidos por LRO confirmó la presencia de una cueva subterránea en la Luna accesible desde la superficie. [64] [65] Se dice que la cueva tiene unos 45 metros de ancho y al menos 80 metros de largo, y está presente en el Mare Tranquillitatis (Mar de la Tranquilidad), la antigua llanura de lava donde los astronautas del Apolo 11 Neil Armstrong y Buzz Aldrin pisaron por primera vez la Luna. [66]

La misión mantiene una lista completa de publicaciones con resultados científicos en su sitio web. [67]

Galería

El complejo de picos centrales del cráter Tycho proyecta una sombra larga y oscura cerca del amanecer local.

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

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