J002E3 es un objeto en el espacio que se cree que es la tercera etapa S-IVB del cohete Saturno V del Apolo 12. Fue descubierto el 3 de septiembre de 2002 por el astrónomo aficionado Bill Yeung . Inicialmente se pensó que era un asteroide , pero desde entonces se lo ha identificado tentativamente como la tercera etapa del Saturno V del Apolo 12 basándose en evidencia espectrográfica consistente con el dióxido de titanio en la pintura utilizada en los cohetes. [1] [2] [3] La etapa estaba destinada a ser inyectada en una órbita heliocéntrica permanente en noviembre de 1969, pero ahora se cree que en cambio entró en una órbita terrestre alta inestable que abandonó la proximidad de la Tierra en 1971 y nuevamente en junio de 2003, con un ciclo de aproximadamente 40 años entre la órbita heliocéntrica y geocéntrica . [4]
Cuando se descubrió por primera vez, se descubrió rápidamente que el objeto se encontraba en órbita alrededor de la Tierra . Los astrónomos se sorprendieron por esto, ya que la Luna es el único objeto grande en órbita alrededor de la Tierra, [a] y cualquier otra cosa habría sido expulsada hace mucho tiempo debido a perturbaciones con la Tierra, la Luna y el Sol .
Por lo tanto, es probable que haya entrado en la órbita de la Tierra muy recientemente, aunque no se haya lanzado ninguna nave espacial recientemente que coincida con la órbita de J002E3. Una explicación podría haber sido que se trataba de un trozo de roca de 30 metros de ancho, pero los astrónomos de la Universidad de Arizona descubrieron que las observaciones espectrales del objeto indicaban una fuerte correlación de las características de absorción con una combinación de materiales fabricados por el hombre, como pintura blanca, pintura negra y aluminio, en consonancia con los cohetes Saturno V. [2] El rastreo de su órbita mostró que el objeto había estado orbitando el Sol durante 31 años y que había estado por última vez en las proximidades de la Tierra en 1971. Esto parecía sugerir que era parte de la misión Apolo 14 , pero la NASA conocía el paradero de todo el hardware utilizado para esa misión; la tercera etapa, por ejemplo, se estrelló deliberadamente contra la Luna para realizar estudios sísmicos.
La explicación más probable parece ser la tercera etapa S-IVB del Apolo 12. [ 1] [2] Las observaciones fotométricas de J002E3 realizadas en febrero de 2003 desde el Sitio Óptico y de Supercomputación de la Fuerza Aérea de Maui (AMOS) coincidieron con un modelo de curva de luz S-IVB que consiste en un cilindro difuso que gira con un período de 63,46 segundos y una precesión de 79 ± 10°. [5] La NASA había planeado originalmente dirigir el S-IVB a una órbita solar, pero una quema extra larga de los motores de vacío significó que ventilar el propulsor restante en el tanque del S-IVB no le dio a la etapa del cohete suficiente energía para escapar del sistema Tierra-Luna, y en su lugar la etapa terminó en una órbita semiestable alrededor de la Tierra después de pasar por la Luna el 18 de noviembre de 1969.
Se cree que J002E3 abandonó la órbita terrestre en junio de 2003 y que podría volver a orbitar la Tierra a mediados de la década de 2040. [1]
Las trayectorias orbitales terrestres del objeto ocasionalmente lo llevan dentro del radio de la órbita de la Luna , y podrían resultar en una eventual entrada en la atmósfera de la Tierra, o una colisión con la Luna. El S-IVB vacío del Apolo 12, la Unidad de Instrumentos y la base adaptadora de la nave espacial, tenían una masa de aproximadamente 14 toneladas; 15 toneladas cortas (30.000 lb). [6] Esto es menos de una quinta parte de la masa de 77,1 toneladas; 85,0 toneladas cortas (169.900 lb) de la estación espacial Skylab , que fue construida a partir de un S-IVB similar y cayó fuera de órbita el 11 de julio de 1979. [7] Los objetos con una masa de aproximadamente 10 toneladas (22.000 lb; 11 toneladas cortas) ingresan a la atmósfera de la Tierra aproximadamente 10 veces al año, [8] uno de los cuales impacta la superficie de la Tierra aproximadamente una vez cada 10 años. [9]
Diez etapas S-IVB vacías, esencialmente similares, de las misiones Apollo, Skylab y Apollo-Soyuz Test Project [b] han reentrado en la atmósfera entre 1966 y 1975. En todos los casos (incluida la estación Skylab), los objetos se quemaron en la atmósfera y se rompieron en pedazos relativamente pequeños, en lugar de chocar contra la Tierra como una sola masa. Por otra parte, estos objetos entraron desde una órbita terrestre baja o una trayectoria balística, con menos energía de la que podría tener J002E3 si hubiera entrado desde una órbita solar.
A través del modelado de materiales comunes de naves espaciales, las observaciones de J002E3 muestran una fuerte correlación de las características de absorción con una combinación de materiales hechos por el hombre, incluyendo pintura blanca, pintura negra y aluminio. Las características de absorción en el infrarrojo cercano muestran una fuerte correlación con la pintura que contiene un semiconductor de óxido de titanio. Utilizando el modelo de material y la información orbital, se concluyó que J002E3 es un objeto hecho por el hombre de una etapa superior del cohete Apolo, muy probablemente el Apolo 12.
… se determinó que el período de rotación era de 63,46 segundos… El valor determinado para el ángulo de precesión, 79 ± 10°, indica que el objeto está en una voltereta casi total… Las secciones transversales ópticas para el cilindro y los extremos, 14 ± 2 y 5 ± 2 metros cuadrados, respectivamente, son consistentes con el tamaño del S-IVB y el oscurecimiento esperado de la pintura blanca debido a la erosión espacial. Comparando las dimensiones físicas conocidas del S-IVB con las secciones transversales ópticas determinadas, se obtiene un albedo para el cilindro de 0,16 ± 0,02 (sin tener en cuenta las áreas pintadas de negro) y 0,22 ± 0,07 para los extremos.