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Articulo de referencia

Orbitador de reconocimiento lunar

{{cite web |url=http://pds-geosciences.wustl.edu/missions/lro/docs/lro_mission.txt |title=LRO Mission Description |work=PDS Geosciences Node |publisher=Washington University in ...

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El Orbitador de Reconocimiento Lunar ( LRO ) es una nave espacial robótica de la NASA que actualmente orbita la Luna en una órbita polar excéntrica de mapeo . [ 6 ] [ 7 ] Los datos recopilados por el LRO se han descrito como esenciales para la planificación de las futuras misiones tripuladas 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 ]

Lanzada el 18 de junio de 2009, [ 11 ] junto con el Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (LCROSS), como la vanguardia del Programa Robótico Precursor Lunar de la NASA , [ 12 ] LRO fue la primera misión de Estados Unidos a la Luna en más de diez años. [ 13 ] LRO y LCROSS fueron lanzados como parte del programa Visión para la Exploración Espacial de Estados Unidos .

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

El costo total de la misión se reporta en US$583  millones, de los cuales US$504  millones corresponden a la sonda principal LRO y US$79  millones al satélite LCROSS. [ 18 ] LRO tiene suficiente combustible para continuar operando hasta 2027. [ 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. Su duración de misión estaba prevista para un año, [ 20 ] pero desde entonces se ha extendido en numerosas ocasiones tras una revisión por parte de la NASA.  

Después de completar una revisión de diseño preliminar en febrero de 2006 y una revisión de diseño crítica 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 se pospuso a abril mientras la nave espacial se sometía a pruebas en una cámara de vacío térmico. [ 23 ] El lanzamiento se reprogramó para el 17 de junio de 2009, debido al retraso 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 después 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 , incluyendo posibles depósitos de hielo de agua y el entorno de iluminación; la caracterización de la radiación del espacio profundo en órbita lunar; y el mapeo de alta resolución, con una resolución máxima de 50 cm/píxel (20 pulg/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 exitoso del SLIM japonés . [ 28 ]

Instrumentos

Instrumentos de a bordo

El orbitador lleva un conjunto de seis instrumentos y una demostración tecnológica:

Telescopio de Rayos Cósmicos para el Estudio de 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 órbita lunar y sus impactos biológicos. [ 29 ]
Adivino
El experimento de radiómetro lunar Diviner mide la emisión térmica de la superficie lunar para proporcionar información para futuras operaciones y exploración de la superficie. [ 30 ]
Proyecto de mapeo Lyman-Alfa (LAMP)
El Proyecto de Cartografía Lyman-Alfa examina cráteres permanentemente sombreados en busca de hielo de agua, utilizando la luz ultravioleta generada por las estrellas, así como los átomos de hidrógeno que se encuentran escasamente distribuidos por todo el Sistema Solar . [ 31 ]
Detector de neutrones para la exploración lunar (LEND)
El detector de neutrones para la 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 realizada con el altímetro láser del orbitador lunar proporciona un modelo topográfico lunar global preciso y una cuadrícula geodésica.

Cámara de ángulo estrecho (NAC ) del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC )
La cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar 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 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 aproximadamente 50  km, cada NAC captura imágenes de píxeles de aproximadamente 0.5 metros de ancho, y la franja, que es de 5064 píxeles de ancho, es de aproximadamente 2.5  km de ancho. La órbita se elevó en 2011 para ser elíptica, reduciendo la resolución en partes de la órbita a 2.0 m/px. [ 37 ] : LROC ha volado varias veces sobre los sitios históricos de alunizaje del Apolo a 50 km (31 mi) de altitud. Los vehículos lunares y las etapas de descenso del módulo lunar y sus respectivas sombras son claramente visibles, junto con otros equipos que previamente se dejaron en la Luna .  
Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC) Cámara Gran Angular (WAC)
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 radar de apertura sintética (SAR) y comunicaciones ligeras y localizó posible hielo de agua. [ 39 ]

Nombres para la Luna

Antes del lanzamiento del LRO, la NASA ofreció al público la oportunidad de que sus nombres se incluyeran en un microchip a bordo del LRO. La fecha límite para participar fue el 31 de julio de 2008. [ 40 ]  Se recibieron aproximadamente 1,6 millones de nombres. [ 40 ] [ 41 ]

Progreso de la misión

En esta imagen, el haz verde inferior de los dos procede del sensor dedicado del Orbitador de Reconocimiento Lunar.
Animación de la trayectoria del LRO alrededor de la Tierra. Orbitador de Reconocimiento Lunar · Tierra · Luna        
Animación de la trayectoria de LRO desde el 23 de junio de 2009 hasta el 30 de junio de 2009. LRO · Luna     

El 23 de junio de 2009, el Orbitador de Reconocimiento Lunar entró en órbita alrededor de la Luna tras un viaje de cuatro días y medio desde la Tierra. Al ser lanzado, el satélite apuntaba a un punto por delante de la posición de la Luna. Fue necesaria una corrección de trayectoria a mitad del viaje para que el satélite entrara correctamente en órbita lunar. Una vez que el satélite alcanzó la cara oculta de la Luna , se encendió su motor cohete para que la gravedad lunar lo capturara y entrara en una órbita lunar elíptica. [ 42 ]

Una serie de cuatro encendidos de cohetes durante los siguientes cuatro días colocaron al satélite en su órbita de fase de puesta en servicio, donde cada instrumento fue puesto en línea y probado. 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 se haría la transición a una órbita elíptica "cuasi congelada" de ahorro de combustible [ 45 ] durante 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 de agua e hidroxilo , un ion relacionado con el agua. [ 47 ] [ 48 ]

El 4 de enero de 2011, el equipo del instrumento Mini-RF del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) descubrió que el transmisor de radar Mini-RF había sufrido una anomalía. Mini-RF suspendió sus operaciones normales. A pesar de no poder transmitir, el instrumento se está utilizando para recopilar observaciones de radar biestático mediante 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) a bordo de LRO desde la estación de medición láser de satélites de próxima generación (NGSLR) en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. [ 50 ]

En mayo de 2015, la órbita del LRO se modificó para volar a 20 km (12 millas) sobre el 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 de esa zona. [ 51 ]  

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

En 2020, se probó un software para usar rastreadores de estrellas en lugar de la Unidad de Medición Inercial en Miniatura que se había apagado en 2018 (debido a su degradación). [ 53 ]

Se esperaba que el LRO y el orbitador Chandrayaan-2 se acercaran peligrosamente 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 de la cara 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 a la izquierda.

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 ] Este es el mapa topográfico de la Luna más preciso hasta la fecha. 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 proporcionaron 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 muy cerca, LRO tiene su propia estación terrestre dedicada y no tiene que compartir tiempo en la Red del Espacio Profundo . Entre los productos más recientes se encuentra un mapa global con una resolución de 100 m/píxel (330 ft/píxel) de la Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC).  

En marzo de 2015, el equipo LROC informó haber fotografiado 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 durante el primer o segundo año y comparándolas con imágenes tomadas después del impacto, denominadas pares temporales. Las imágenes revelaron manchas, pequeñas áreas cuya reflectancia es marcadamente diferente a la del terreno circundante, presumiblemente debido a la alteración de la superficie por impactos recientes. [ 60 ] [ 61 ]

Para septiembre de 2015, LROC había fotografiado casi tres cuartas partes de la superficie lunar con 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 contrae, bajo la influencia de las fuerzas de marea gravitacionales de la Tierra. [ 62 ]

En marzo de 2016, el equipo LROC informó del 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 se encuentra 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 la Luna por primera vez. [ 66 ]

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

El complejo de picos centrales del cráter Tycho proyecta una sombra larga y oscura cerca del amanecer.
La misión GRAIL-B toma imágenes de la LRO en órbita lunar.

Véase también

Referencias

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  • Sitio web del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA
  • Sitio web del Orbitador de Reconocimiento Lunar del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA.
  • Perfil de la misión Lunar Reconnaissance Orbiter elaborado por el programa de Exploración del Sistema Solar de la NASA.
  • Sitio web de instrumentos de adivinación de UCLA
  • Sitio web del instrumento LROC de la Universidad Estatal de Arizona
  • Servicio de mapas web LROC de la Universidad Estatal de Arizona