La exploración física de la Luna comenzó cuando Luna 2 , una sonda espacial lanzada por la Unión Soviética , impactó en la superficie de la Luna el 14 de septiembre de 1959. Antes de eso, el único medio de exploración disponible había sido la observación desde la Tierra. La invención del telescopio óptico supuso el primer salto en la calidad de las observaciones lunares. A Galileo Galilei generalmente se le atribuye el mérito de ser la primera persona en utilizar un telescopio con fines astronómicos; Después de haber construido su propio telescopio en 1609, las montañas y los cráteres de la superficie lunar estuvieron entre sus primeras observaciones con él.
El programa Apolo de la NASA fue el único programa que logró llevar humanos a la Luna con éxito , lo que hizo seis veces. El primer aterrizaje tuvo lugar en 1969, cuando los astronautas del Apolo 11, Buzz Aldrin y Neil Armstrong , dejaron instrumentos científicos y devolvieron muestras lunares a la Tierra.
El primer aterrizaje suave en la cara oculta de la Luna lo realizó la nave espacial robótica china Chang'e 4 a principios de 2019, que desplegó con éxito el vehículo lunar robótico Yutu-2 . El primer aterrizaje suave en el polo sur de la Luna lo realizó el módulo de aterrizaje indio Vikram de Chandrayaan-3 en 2023, que desplegó con éxito el rover Pragyan . [1] [2]
El antiguo filósofo griego Anaxágoras , cuya visión no religiosa de los cielos fue una de las causas de su encarcelamiento y eventual exilio, [3] razonó que el Sol y la Luna eran rocas esféricas gigantes, y que la última reflejaba la luz del primero. Plutarco , en su libro Sobre la cara en el orbe de la Luna , sugirió que la Luna tenía recovecos profundos en los que no llegaba la luz del Sol y que las manchas no son más que sombras de ríos o abismos profundos. También consideró la posibilidad de que la Luna estuviera habitada. Aristarco intentó calcular el tamaño de la Luna y la distancia a la Tierra, aunque su distancia estimada de 20 veces el radio de la Tierra (que había sido determinada con precisión por su contemporáneo Eratóstenes ) resultó ser aproximadamente un tercio de la distancia promedio real.
Los filósofos chinos de la dinastía Han creían que la Luna era energía equivalente al qi , pero reconocían que la luz de la Luna era un reflejo del Sol. [4] El matemático y astrólogo Jing Fang notó la esfericidad de la Luna. [4] Shen Kuo de la dinastía Song creó una alegoría que equipara el crecimiento y la menguante de la Luna con una bola redonda de plata reflectante que, cuando se rocía con polvo blanco y se ve desde un lado, parecería una media luna. [4]
El astrónomo indio Aryabhata afirmó en su texto del siglo V Aryabhatiya que el reflejo de la luz del sol es lo que hace que la Luna brille. [5]
El astrónomo persa Habash al-Hasib al-Marwazi realizó varias observaciones en el observatorio Al-Shammisiyyah en Bagdad entre 825 y 835. [6] Utilizando estas observaciones, estimó el diámetro de la Luna en 3.037 km (equivalente a 1.519 km de radio) y su distancia de la Tierra como 346,345 km (215,209 mi). [6] En el siglo XI, el físico islámico Alhazen investigó la luz de la luna a través de una serie de experimentos y observaciones, concluyendo que era una combinación de la propia luz de la Luna y la capacidad de la Luna para absorber y emitir luz solar. [7] [8]
En la Edad Media , antes de la invención del telescopio, un número cada vez mayor de personas comenzó a reconocer la Luna como una esfera, aunque muchos creían que era "perfectamente lisa". [9] En 1609, Galileo Galilei dibujó uno de los primeros dibujos telescópicos de la Luna en su libro Sidereus Nuncius y observó que no era lisa sino que tenía montañas y cráteres. Más tarde, en el siglo XVII, Giovanni Battista Riccioli y Francesco Maria Grimaldi dibujaron un mapa de la Luna y dieron a muchos cráteres los nombres que todavía tienen hoy. En los mapas, las partes oscuras de la superficie de la Luna se llamaban maria (singular mare ) o mares, y las partes claras se llamaban terrae o continentes.
Thomas Harriot , al igual que Galilei, dibujó la primera representación telescópica de la Luna y la observó durante varios años. Sus dibujos, sin embargo, permanecieron inéditos. [10] El primer mapa de la Luna fue elaborado por el cosmógrafo y astrónomo belga Michael van Langren en 1645. [10] Dos años más tarde, Johannes Hevelius publicó un esfuerzo mucho más influyente . En 1647, Hevelius publicó Selenographia , el primer tratado enteramente dedicado a la Luna. La nomenclatura de Hevelius, aunque utilizada en los países protestantes hasta el siglo XVIII, fue sustituida por el sistema publicado en 1651 por el astrónomo jesuita Giovanni Battista Riccioli , que dio a las grandes manchas visibles a simple vista nombres de mares y a las manchas telescópicas (hoy llamadas cráteres) el nombre de filósofos y astrónomos. [10]
En 1753, el jesuita y astrónomo croata Roger Joseph Boscovich descubrió la ausencia de atmósfera en la Luna. En 1824, Franz von Paula Gruithuisen explicó la formación de cráteres como resultado del impacto de meteoritos . [11]
La posibilidad de que la Luna contenga vegetación y esté habitada por selenitas fue considerada seriamente por los principales astrónomos incluso en las primeras décadas del siglo XIX. En 1834-1836, Wilhelm Beer y Johann Heinrich Mädler publicaron su Mappa Selenographica en cuatro volúmenes y el libro Der Mond en 1837, que estableció firmemente la conclusión de que la Luna no tiene masas de agua ni atmósfera apreciable. [12]
La " carrera espacial " y la " carrera lunar " inspiradas en la Guerra Fría entre la Unión Soviética y los Estados Unidos de América se aceleraron centrándose en la Luna. Esto incluyó muchas primicias científicamente importantes, como las primeras fotografías de la entonces invisible cara oculta de la Luna en 1959 por la Unión Soviética, y culminó con el aterrizaje de los primeros humanos en la Luna en 1969, ampliamente visto en todo el mundo como uno de los acontecimientos fundamentales del siglo XX y de la historia de la humanidad en general.
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El primer objeto artificial que pasó cerca de la Luna fue la sonda soviética Luna 1, no tripulada , el 4 de enero de 1959, y se convirtió en la primera sonda en alcanzar una órbita heliocéntrica alrededor del Sol. [14] Pocos sabían que Luna 1 fue diseñada para impactar la superficie de la Luna.
La primera sonda que impactó la superficie de la Luna fue la sonda soviética Luna 2 , que realizó un aterrizaje forzoso el 14 de septiembre de 1959, a las 21:02:24 UTC. La cara oculta de la Luna fue fotografiada por primera vez el 7 de octubre de 1959 por la sonda soviética Luna 3 . Aunque vagas para los estándares actuales, las fotografías mostraban que la cara oculta de la Luna carecía casi por completo de maría .
La primera sonda estadounidense que voló cerca de la Luna fue la Pioneer 4 el 4 de marzo de 1959, que ocurrió poco después de la Luna 1. Fue el único éxito de ocho sondas estadounidenses que intentaron lanzarse por primera vez a la Luna. [15]
En un esfuerzo por competir con estos éxitos soviéticos, el presidente estadounidense John F. Kennedy propuso el alunizaje en un mensaje especial al Congreso sobre necesidades nacionales urgentes :
Ahora es el momento de dar pasos más largos, el momento de una gran nueva empresa estadounidense, el momento de que esta nación asuma un papel claramente líder en los logros espaciales, que en muchos sentidos pueden contener la clave de nuestro futuro en la Tierra.
...Porque si bien no podemos garantizar que algún día seremos primeros, podemos garantizar que cualquier fracaso en hacer este esfuerzo nos hará durar....Creo que esta nación debería comprometerse a lograr el objetivo, antes de que termine esta década, de llevar un hombre a la Luna y devolverlo sano y salvo a la Tierra. Ningún proyecto espacial en este período será más impresionante para la humanidad, ni más importante en la exploración del espacio a largo plazo; y ninguno será tan difícil o costoso de lograr.
...que quede claro que estoy pidiendo al Congreso y al país que acepten un compromiso firme con un nuevo curso de acción, un curso que durará muchos años y conllevará costos muy elevados... [16] Texto completo
El Ranger 1 se lanzó en agosto de 1961, apenas tres meses después del discurso del presidente Kennedy. Pasarían tres años más y seis misiones Ranger fallidas hasta que la Ranger 7 proporcionara fotografías de cerca de la superficie lunar antes de impactarla en julio de 1964. Una serie de problemas con los vehículos de lanzamiento, el equipo terrestre y la electrónica de la nave espacial plagaron el programa Ranger y las primeras sondas. misiones en general. Estas lecciones ayudaron en Mariner 2 , la única sonda espacial estadounidense exitosa después del famoso discurso de Kennedy ante el Congreso y antes de su muerte en noviembre de 1963. [17] Las tasas de éxito estadounidenses mejoraron enormemente desde la Ranger 7 en adelante.
En 1966, la URSS realizó los primeros aterrizajes suaves y tomó las primeras fotografías de la superficie lunar durante las misiones Luna 9 y Luna 13 .
Estados Unidos siguió a Ranger con el programa Surveyor [18] que envió siete naves espaciales robóticas a la superficie de la Luna. Cinco de las siete naves espaciales lograron un aterrizaje suave, investigando si el regolito (polvo) era lo suficientemente superficial como para que los astronautas pudieran pisar la Luna.
En septiembre de 1968, el Zond 5 de la Unión Soviética envió tortugas en una misión circunlunar, seguida por tortugas a bordo del Zond 6 en noviembre. El 24 de diciembre de 1968, la tripulación del Apolo 8 ( Frank Borman , James Lovell y William Anders ) se convirtieron en los primeros seres humanos en entrar en la órbita lunar y ver la cara oculta de la Luna en persona. Los humanos llegaron por primera vez a la Luna el 20 de julio de 1969. Los primeros humanos en caminar sobre la superficie lunar fueron Neil Armstrong , comandante de la misión estadounidense Apolo 11 y su compañero astronauta Buzz Aldrin .
El primer robot lunar que aterrizó en la Luna fue el buque soviético Lunokhod 1 el 17 de noviembre de 1970, como parte del programa Lunokhod . Hasta la fecha, el último ser humano en pisar la Luna fue Eugene Cernan , quien como parte de la misión Apolo 17 , caminó sobre la Luna en diciembre de 1972.
Tres misiones lunares ( Luna 16 , 20 y 24 ) y las misiones Apolo 11 a 17 (excepto Apolo 13 , que abortó su aterrizaje lunar planificado) trajeron muestras de rocas lunares a la Tierra . Luna 24 en 1976 fue la última misión lunar de la Unión Soviética o de Estados Unidos hasta Clementine en 1994. La atención se centró en sondas a otros planetas , estaciones espaciales y el programa Shuttle .
Antes de la carrera lunar, Estados Unidos tenía anteproyectos de bases lunares científicas y militares: el Proyecto Lunex y el Proyecto Horizonte . Además de los aterrizajes tripulados, los programas lunares tripulados soviéticos abandonados incluían la construcción de una base lunar multipropósito " Zvezda ", el primer proyecto detallado, completo con maquetas desarrolladas de vehículos de expedición [19] y módulos de superficie. [20]
En 1990, Japón visitó la Luna con la nave espacial Hiten , convirtiéndose en el tercer país en colocar un objeto en órbita alrededor de la Luna. La nave espacial lanzó la sonda Hagoromo a la órbita lunar, pero el transmisor falló, impidiendo así un mayor uso científico de la nave espacial. En septiembre de 2007, Japón lanzó la nave espacial SELENE , con el objetivo de "obtener datos científicos sobre el origen y la evolución lunar y desarrollar la tecnología para la futura exploración lunar", según el sitio web oficial de la JAXA. [21]
En 2023, Smart Lander for Investigating Moon (SLIM) es una misión de aterrizaje lunar de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Para 2017, se planeó lanzar el módulo de aterrizaje en 2021, pero esto se retrasó hasta 2023 debido a retrasos en la misión de viaje compartido de SLIM, la Misión de Espectroscopía e Imágenes de Rayos X (XRISM). Se lanzó con éxito el 6 de septiembre de 2023 a las 23:42 UTC (08:42 del 7 de septiembre, hora estándar de Japón). El 1 de octubre de 2023, el módulo de aterrizaje ejecutó su inyección translunar. Entró en órbita alrededor de la Luna el 25 de diciembre de 2023 y aterrizó el 19 de enero de 2024 a las 15:20 UTC. Como resultado, Japón se convirtió en el quinto país en aterrizar suavemente en la superficie de la Luna. [22]
La Agencia Espacial Europea lanzó una pequeña sonda orbital lunar de bajo costo llamada SMART 1 el 27 de septiembre de 2003. El objetivo principal de SMART 1 era tomar imágenes tridimensionales de rayos X e infrarrojos de la superficie lunar. SMART 1 entró en órbita lunar el 15 de noviembre de 2004 y continuó realizando observaciones hasta el 3 de septiembre de 2006, cuando se estrelló intencionalmente contra la superficie lunar para estudiar la columna de impacto. [23]
China ha iniciado el Programa Chino de Exploración Lunar para explorar la Luna y está investigando las perspectivas de minería lunar , buscando específicamente el isótopo helio-3 para utilizarlo como fuente de energía en la Tierra. [24] China lanzó el orbitador lunar robótico Chang'e 1 el 24 de octubre de 2007. Originalmente planeada para una misión de un año, la misión Chang'e 1 tuvo mucho éxito y terminó extendiéndose por otros cuatro meses. El 1 de marzo de 2009, Chang'e 1 fue impactado intencionalmente contra la superficie lunar, completando la misión de 16 meses. El 1 de octubre de 2010, China lanzó el orbitador lunar Chang'e 2 . China aterrizó en la Luna el rover Yutu y el módulo de aterrizaje Chang'e 3 el 14 de diciembre de 2013, convirtiéndose en el tercer país en hacerlo. [25] Chang'e 3 es la primera nave espacial que aterriza suavemente en la superficie lunar desde Luna 24 en 1976. Dado que la misión Chang'e 3 fue un éxito, el módulo de aterrizaje de respaldo Chang'e 4 fue reutilizado para la nueva misión. objetivos. China lanzó el 7 de diciembre de 2018 la misión Chang'e 4 a la cara oculta de la Luna . [26] El 3 de enero de 2019, Chang'e 4 aterrizó en la cara oculta de la Luna. [27] Chang'e 4 desplegó el vehículo lunar Yutu-2 , que posteriormente se convirtió en el actual récord de distancia para viajes a la superficie lunar. [28] Entre otros descubrimientos, Yutu-2 descubrió que el polvo en algunos lugares de la cara oculta de la Luna tiene hasta 12 metros de profundidad. [29]
China planeaba realizar una misión de retorno de muestras con su nave espacial Chang'e 5 en 2017, pero esa misión se pospuso [30] debido a la falla del vehículo de lanzamiento Gran Marcha 5 . [31] Sin embargo, después de un regreso exitoso del vuelo del cohete Gran Marcha 5 a fines de diciembre de 2019, China fijó como objetivo su misión de retorno de muestras Chang'e 5 para fines de 2020. [32] China completó esta misión el 16 de diciembre de 2020, con el regreso de aproximadamente 2 kilogramos de muestra lunar. [33]
India's national space agency, the Indian Space Research Organisation, launched Chandrayaan-1, an uncrewed lunar orbiter, on October 22, 2008.[34] The lunar probe was originally intended to orbit the Moon for two years, with scientific objectives to prepare a three-dimensional atlas of the near and far side of the Moon and to conduct a chemical and mineralogical mapping of the lunar surface.[35] The orbiter released the Moon Impact Probe which impacted the Moon at 15:04 GMT on November 14, 2008,[36] making India the fourth country to reach the lunar surface. Among Chandrayaan's many achievements was the discovery of the widespread presence of water molecules in the lunar soil.[37] This mission was followed up by Chandrayaan-2, which launched on July 22, 2019, and entered lunar orbit on August 20, 2019. Chandrayaan-2 also carried India's first lander and rover, but due to a last minute technical glitch in the landing system, these crash landed.[38]
Chandrayaan-2 was followed by Chandrayaan-3 the third lunar exploration mission by the Indian Space Research Organisation. It also carried the lander named Vikram and the rover named Pragyan, and completed the first soft landing on the south polar region of the moon.[39][40][41]
The Ballistic Missile Defense Organization and NASA launched the Clementine mission in 1994, and Lunar Prospector in 1998.
NASA launched the Lunar Reconnaissance Orbiter, on June 18, 2009, which has collected imagery of the Moon's surface. It also carried the Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS), which investigated the possible existence of water in Cabeus crater. GRAIL is another mission, launched in 2011.
On 10 August 2023, Russia launched the Luna 25 mission, its first mission to the Moon since 1976.[42] On August 20 it crashed into the Moon after a guidance error that resulted in an anomalous orbit lowering maneuver.[43]
South Korea launched the lunar orbiter Danuri on 4 August, 2022, and it arrived at the Moon on 16 December 2022. This is the first phase of South Korea's lunar exploration program, with plans to launch another lunar lander and probe.[44]
En 2007, la Fundación X Prize junto con Google lanzaron el Premio Google Lunar X para fomentar los esfuerzos comerciales en la Luna. Se iba a conceder un premio de 20 millones de dólares a la primera empresa privada que llegara a la Luna con un módulo de aterrizaje robótico a finales de marzo de 2018, y premios adicionales por valor de 10 millones de dólares para otros hitos. [45] [46] En agosto de 2016, se informó que 16 equipos participaban en la competencia. [47] En enero de 2018, la fundación anunció que el premio no sería reclamado ya que ninguno de los equipos finalistas podría realizar un intento de lanzamiento antes de la fecha límite. [48]
En agosto de 2016, el gobierno de Estados Unidos concedió permiso a la startup estadounidense Moon Express para aterrizar en la Luna. [49] Esta fue la primera vez que se otorgó a una empresa privada el derecho a hacerlo. La decisión se considera un precedente que ayudará a definir estándares regulatorios para la actividad comercial en el espacio profundo en el futuro. Anteriormente, las empresas privadas estaban restringidas a operar en la Tierra o sus alrededores. [49]
El 29 de noviembre de 2018, la NASA anunció que nueve empresas comerciales competirían para ganar un contrato para enviar pequeñas cargas útiles a la Luna en lo que se conoce como Commercial Lunar Payload Services . Según el administrador de la NASA , Jim Bridenstine , "estamos construyendo una capacidad nacional estadounidense para ir y venir a la superficie de la luna". [50]
La primera misión comercial a la Luna fue realizada por la Manfred Memorial Moon Mission (4M), dirigida por LuxSpace , una filial de la alemana OHB AG . La misión se lanzó el 23 de octubre de 2014 con la nave espacial de prueba china Chang'e 5-T1, acoplada a la etapa superior de un cohete Gran Marcha 3C /G2. [51] [52] La nave espacial 4M realizó un sobrevuelo a la Luna en la noche del 28 de octubre de 2014, después de lo cual entró en la órbita elíptica de la Tierra, superando cuatro veces su vida útil diseñada. [53] [54]
El módulo de aterrizaje Beresheet operado por Israel Aerospace Industries y SpaceIL impactó la Luna el 11 de abril de 2019, después de un intento fallido de aterrizaje. [55]
Tras el abandono del programa Constellation de EE. UU., Rusia, la ESA , China, Japón, India y Corea del Sur declararon planes para vuelos tripulados seguidos de bases lunares . Todos ellos pretenden continuar la exploración de la Luna con más naves espaciales no tripuladas.
India está planeando y estudiando una posible colaboración con Japón para lanzar la Misión de Exploración Polar Lunar en 2026-28.
Rusia también anunció planes para reanudar su proyecto Luna-Glob , previamente congelado, un módulo de aterrizaje y orbitador no tripulado, cuyo lanzamiento estaba previsto para 2021, pero no se manifestó. [56] En 2015, Roscosmos declaró que Rusia planea colocar un astronauta en la Luna para 2030, dejando Marte a la NASA. El propósito es trabajar en conjunto con la NASA y evitar una carrera espacial. [57] Se ha propuesto una estación orbital lunar rusa que orbitará alrededor de la Luna después de 2030.
En 2018, la NASA publicó planes para regresar a la Luna con socios comerciales e internacionales como parte de una campaña de exploración general de la agencia en apoyo de la Directiva de Política Espacial 1 , dando origen al programa Artemis y los Servicios Comerciales de Carga Lunar (CLPS). La NASA planea comenzar con misiones robóticas en la superficie lunar, así como el Lunar Gateway tripulado . A partir de 2019, la NASA está emitiendo contratos para desarrollar nuevos servicios de entrega de carga útil lunar pequeña, desarrollar módulos de aterrizaje lunares y realizar más investigaciones en la superficie de la Luna antes del regreso humano. [58] El programa Artemis implica varios vuelos de la nave espacial Orion y aterrizajes lunares de 2022 a 2028. [59] [60]
El 3 de noviembre de 2021, la NASA anunció que había elegido un lugar de aterrizaje en la región del polo sur lunar cerca del cráter Shackleton para una nave espacial no tripulada que incluía el Experimento 1 de minería de hielo de recursos polares de la NASA. La ubicación precisa se denominó Shackleton Connecting Ridge, que presenta la ventaja de una exposición solar casi continua y una línea de visión con la Tierra para la comunicación. [61]
La iniciativa Moonlight de la ESA tiene como objetivo crear una pequeña red de satélites de comunicación y navegación que orbitan la Luna para apoyar los aterrizajes de Artemis. [62] Estos permitirían la comunicación con la Tierra incluso cuando estuvieran fuera de la línea de visión directa. También proporcionarían señales de navegación similares al Sistema de Posicionamiento Global de la Tierra, lo que requeriría un cronometraje preciso. Para ello, los planificadores de la luz de la luna han propuesto crear una nueva zona horaria para la Luna. Debido a la menor gravedad y al movimiento relativo, el tiempo pasa más rápido en la Luna , haciendo que cada período de 24 horas transcurra 56 microsegundos antes cuando se mide desde la Tierra. [63]
