Módulo de aterrizaje inteligente para investigar la Luna

El Smart Lander for Investigating Moon ( SLIM ), apodado el " Francotirador Lunar ", fue una misión de aterrizaje lunar operada por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA). Fabricado por Mitsubishi Electric , fue lanzado el 6 de septiembre de 2023 a bordo de un cohete H-IIA desde el Centro Espacial Tanegashima , junto con el telescopio espacial XRISM ( Misión de Imágenes y Espectroscopia de Rayos X ). SLIM entró en órbita lunar el 25 de diciembre de 2023 y aterrizó con éxito en la Luna el 19 de enero de 2024, convirtiendo a Japón en el quinto país en lograr un aterrizaje suave en la Luna, después de la Unión Soviética , Estados Unidos , China e India .

El objetivo principal de SLIM era demostrar la tecnología de aterrizaje lunar de precisión. Utilizando el procesamiento de imágenes derivado del reconocimiento facial para identificar cráteres lunares y datos del orbitador SELENE para la navegación, su objetivo era aterrizar a menos de 100 m (330 pies) de su objetivo designado cerca del cráter Shioli en el Mar de Néctar , un nivel de precisión muy superior al de misiones anteriores. Aunque el aterrizaje fue exitoso, la nave espacial quedó de lado, con sus paneles solares orientados en dirección opuesta al Sol y limitando la generación de energía inicial. Tras un breve período de funcionamiento con baterías, SLIM se apagó el 20 de enero de 2024 (hora estándar de Japón), para ser reactivado nueve días después cuando la luz solar incidió sobre sus paneles.  

SLIM transportaba dos pequeños vehículos lunares : LEV-1, un vehículo de salto con capacidad de comunicación directa con la Tierra, y LEV-2 (Sora-Q) , un vehículo del tamaño de una pelota de béisbol desarrollado conjuntamente con Tomy , Sony y la Universidad de Doshisha . Ambos se desplegaron con éxito durante el descenso. Aunque SLIM no fue diseñado para sobrevivir al frío extremo de la noche lunar , lo hizo repetidamente, despertando durante un total de cuatro días lunares antes de quedar inactivo a finales de mayo de 2024. JAXA declaró oficialmente la misión concluida el 23 de agosto de 2024. De esta manera, SLIM estableció un récord mundial de longevidad entre las naves espaciales en la superficie lunar que carecen de un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG).

El objetivo principal de la primera misión japonesa a la superficie lunar fue demostrar un aterrizaje lunar de precisión. Durante su descenso, el módulo de aterrizaje reconoció cráteres lunares mediante la aplicación de tecnología de sistemas de reconocimiento facial y determinó su ubicación actual a partir de datos de observación recopilados por la misión orbital lunar SELENE (Kaguya). SLIM tenía como objetivo realizar un aterrizaje suave con un rango de precisión de 100 m (330 pies) . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} En comparación, la precisión del módulo lunar Eagle del Apolo 11 tripulado en 1969 fue una elipse de 20 km (12 mi) de largo en dirección longitudinal y 5 km (3,1 mi) de ancho en dirección transversal. ^{[ 2 ]}      

Según Yoshifumi Inatani, subdirector general del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de la JAXA, lograr este aterrizaje de extrema precisión mejorará la calidad de la exploración espacial. ^{[ 12 ]} El costo estimado para el desarrollo de este proyecto es de 18 mil millones de yenes, o 121,5 millones de dólares estadounidenses. ^{[ 13 ]}

La propuesta llegó a ser conocida como el Satélite Experimental de Aterrizaje Lunar Pequeño (小型月着陸実験衛星) (SLIM). ^{[ 14 ]} El 27 de diciembre de 2013, ISAS solicitó propuestas para su próxima "Misión Enfocada de Tamaño Medio Seleccionada Competitivamente", y SLIM estuvo entre las siete propuestas presentadas. ^{[ 2 ]} En junio de 2014, SLIM pasó la selección semifinal junto con la misión de demostración tecnológica DESTINY+ , y en febrero de 2015, SLIM fue finalmente seleccionado. ^{[ 15 ]} A partir de abril de 2016, SLIM obtuvo el estatus de proyecto dentro de JAXA. ^{[ 16 ]} En mayo de 2016, Mitsubishi Electric (MELCO) recibió el contrato para la construcción de la nave espacial. ^{[ 17 ]}

SLIM no fue el primer módulo de aterrizaje lunar japonés construido para operar en la superficie de la Luna; el 27 de mayo de 2016, la NASA anunció que el módulo de aterrizaje CubeSat OMOTENASHI (Outstanding Moon exploration Technologies efficacy by Nano Semi-Hard Impactor), desarrollado conjuntamente por JAXA y la Universidad de Tokio, se lanzaría como carga útil secundaria en el Space Launch System (SLS) Artemis 1. OMOTENASHI estaba diseñado para desplegar un mini módulo de aterrizaje lunar de 1 kg (2,2 lb) ; sin embargo, el 21 de noviembre de 2022, JAXA anunció que los intentos de comunicarse con la nave espacial habían cesado, porque las células solares no generaban energía cuando estaban orientadas en dirección opuesta al Sol. ^{[ 18 ]} No volvieron a orientarse hacia el Sol hasta marzo de 2023. ^{[ 19 ]}  

En 2017, las dificultades de financiación para el desarrollo de XRISM llevaron a que el lanzamiento de SLIM se cambiara de su propio vuelo Epsilon dedicado a un vuelo compartido H-IIA . ^{[ 20 ]} El ahorro de costes resultante se transferirá al desarrollo de otros satélites que están retrasados ​​debido a XRISM. ^{[ 20 ]}

SLIM fue lanzado con éxito junto con el telescopio espacial XRISM ( X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission ) el 6 de septiembre de 2023 a las 23:42 UTC (7 de septiembre a las 08:42 hora estándar de Japón) ^{[ 3 ]} con la intención de aterrizar cerca del cráter Shioli (13,3°S, 25,2°E) mediante una trayectoria similar a un límite de estabilidad débil . ^{[ 26 ]} SLIM entró en órbita lunar el 25 de diciembre JST. ^{[ 27 ]}

El módulo lunar, apodado Francotirador Lunar por su extrema precisión de aterrizaje dentro de la elipse de aterrizaje proyectada de 100 m (330 pies) de longitud , tocó tierra en la Luna el 19 de enero de 2024 a las 15:20 UTC, en el lado oeste de la cuenca Nectaris (Mar de Néctar), dentro del cráter Cyrillus y cerca de un pequeño cráter llamado Shioli . Japón se convirtió así en la quinta nación en lograr un aterrizaje suave y exitoso de una nave espacial operativa en la Luna, después de la Unión Soviética , Estados Unidos , China e India . ^{[ 28 ] [ 29 ]}  

Aunque SLIM aterrizó con éxito, lo hizo de lado, con los paneles solares orientados hacia el oeste, en dirección opuesta al Sol al comienzo del día lunar , por lo que no logró generar suficiente energía. ^{[ 30 ]} El módulo de aterrizaje pudo funcionar con la energía de su batería interna durante un breve período, pero se apagó manualmente el 19 de enero de 2024 a las 17:57 UTC (20 de enero a las 02:57 hora estándar de Japón) para evitar la descarga excesiva de la batería. ^{[ 18 ]}

Los dos rovers lunares, desplegados mientras el módulo de aterrizaje se mantenía suspendido justo antes de tocar tierra, funcionaron según lo previsto, con LEV-1 comunicándose de forma independiente con las estaciones terrestres. ^{[ 31 ]} LEV-1 realizó siete saltos durante 107 minutos en la superficie lunar. Las imágenes tomadas de forma autónoma por Sora-Q (una capacidad que comparte con su rover hermano) ^{[ 32 ]} mostraron que el SLIM había aterrizado en un ángulo de 90 grados, prácticamente de punta, y que se había perdido una tobera del motor durante el descenso e incluso se había producido un posible daño en su antena orientada hacia la Tierra. ^{[ 33 ]} Independientemente de la actitud incorrecta y la pérdida de comunicación con el módulo de aterrizaje, la misión ya es un éxito, habiendo confirmado su objetivo principal: aterrizar a menos de 100 m (330 pies) de su punto de aterrizaje. ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 33 ]} JAXA se dio a sí misma 60 de 100 por el aterrizaje. ^{[ 23 ]}  

Tras el apagado del 19 de enero de 2024, los operadores de la misión aún esperaban que el módulo de aterrizaje se reactivara en unos días, cuando el Sol estuviera correctamente orientado para que la luz solar incidiera sobre los paneles solares, ahora desalineados. ^{[ 31 ]} Los dos rovers, LEV-1 y Sora-Q, continuaron operando de forma autónoma según lo previsto. ^{[ 32 ]} El 25 de enero, JAXA anunció que el rover LEV-1 había completado su período operativo previsto en la superficie lunar, había agotado su energía designada y se encontraba en estado de espera en la superficie lunar. Si bien la capacidad de reanudar la actividad depende de la generación de energía solar a partir de cambios en la dirección del Sol, se mantendrán los esfuerzos para continuar recibiendo señales de LEV-1. ^{[ 36 ]}

El 28 de enero, el módulo de aterrizaje reanudó sus operaciones tras permanecer apagado durante una semana. JAXA informó que restableció el contacto con el módulo de aterrizaje y que sus células solares volvieron a funcionar después de que un cambio en las condiciones de iluminación le permitiera captar la luz solar. ^{[ 37 ]} Posteriormente, SLIM se puso en modo de reposo para la inminente y dura noche lunar . Se esperaba que SLIM funcionara solo durante un período de luz lunar, o 14 días terrestres, y la electrónica a bordo no estaba diseñada para soportar las temperaturas nocturnas de −120 °C (−184 °F) en la Luna.  

Quinto día lunar

JAXA envió comandos para la recuperación los días 24 y 25 de mayo, cuando se asumió que se había restablecido la energía, pero no se pudieron confirmar las ondas de radio de SLIM. ^{[ 46 ]} JAXA realizó la operación nuevamente la noche del 27, pero no hubo respuesta de SLIM. Dado que el sol se ha puesto alrededor de SLIM y la generación de energía ya no es posible, la operación de este día lunar ha terminado sin éxito. ^{[ 47 ]}

JAXA planeaba intentar operar SLIM nuevamente al mes siguiente, cuando se esperaba que tuviera suficiente energía solar. ^{[ 48 ]} Sin embargo, todos los intentos de restablecer la comunicación con la nave fracasaron y, a partir del 26 de agosto, la misión se dio por concluida oficialmente. ^{[ 49 ]}

Animación de SLIM

Alrededor de la Tierra

Alrededor de la Luna

  SLIM · Tierra · Luna      

Lugar de aterrizaje de SLIM, captado por la cámara del orbitador de reconocimiento lunar (LROC).

Imagen del lugar de aterrizaje del SLIM de JAXA tomada por LROC.

Animación de antes y después del lugar de aterrizaje

Imagen compuesta del lugar de aterrizaje que muestra cambios en la reflectividad de la superficie.

• Lista de elipses de aterrizaje en cuerpos extraterrestres
• Programa japonés de exploración lunar
  • Hiten - sonda lunar japonesa de 1990 
  • LUPEX – Misión de exploración lunar de India y Japón 
• Lista de misiones a la Luna
  • Chandrayaan-3

• JAXÁ | 宇宙航空研究開発機構 [JAXA: Uchūkōkūkenkyūkaihatsukikō] (19 de enero de 2024).小型月着陸実証機SLIMピ ン ポ イ ン ト 月 着 陸 ラ イ ブ ・ 記 者 会 見[ kogata tsuki chakuriku jisshō-ki SLIM pin pointo tsuki chakuriku raibu kisha kaiken ] (en japonés). Udh6kvjZYC8 en YouTube .
• JAXA: Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (19 de enero de 2024). Aterrizaje lunar SLIM en directo y conferencia de prensa . nvXLt3ET9mE en YouTube .

• Sitio web oficial del proyecto SLIM (en japonés)
• Página del proyecto JAXA SLIM
• Página de la misión SLIM de ISAS/JAXA