Danuri

El Orbitador Lunar Korea Pathfinder ( KPLO ), oficialmente Danuri , ^{[ 8 ]} es la primera misión lunar de Corea del Sur. El orbitador, su carga útil científica y la infraestructura de control terrestre son demostradores tecnológicos. El orbitador también tendrá la tarea de estudiar los recursos lunares, como hielo de agua , uranio , helio-3 , silicio y aluminio , y producir un mapa topográfico para ayudar a seleccionar futuros sitios de aterrizaje lunar.

La misión fue lanzada el 4 de agosto de 2022 en un vehículo de lanzamiento Falcon 9 Block 5. [ ^{5 ] Fue} insertada en órbita alrededor de la Luna el 16 de diciembre de 2022 (UTC). ^{[ 9 ]}

El 23 de mayo de 2022, el Ministerio de Ciencia y TIC de Corea del Sur nombró oficialmente al Orbitador Lunar Korea Pathfinder (시험용 달 궤도선, 試驗用月軌道船) como "Danuri" (다누리). Danuri es una palabra compuesta por dos términos coreanos: dal (달), que significa luna, y nurida (누리다), que significa disfrutar. Según el ministerio, este nuevo nombre implica una gran esperanza y deseo de éxito para la primera misión lunar de Corea del Sur. ^{[ 10 ]}

La agencia espacial de Corea del Sur, denominada Instituto Coreano de Investigación Aeroespacial (KARI), junto con la NASA , elaboró ​​un estudio de viabilidad para un orbitador lunar en julio de 2014. ^{[ 11 ]} Las dos agencias firmaron un acuerdo en diciembre de 2016 en el que la NASA colaborará en el diseño de una carga útil de instrumentos científicos, telecomunicaciones, navegación y misión. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

El Programa Coreano de Exploración Lunar (KLEP) se divide en dos fases. ^{[ 13 ] [ 15 ]} La Fase 1 consiste en el lanzamiento y la operación de KPLO, la primera sonda lunar de Corea del Sur, ^{[ 12 ]} cuyo objetivo es desarrollar y mejorar las capacidades tecnológicas de Corea del Sur, así como cartografiar los recursos naturales desde la órbita. Los objetivos clave de la misión del orbitador KPLO incluyen la investigación de la geología lunar y el entorno espacial, la exploración de los recursos lunares y la prueba de futuras tecnologías espaciales que contribuirán a las futuras actividades humanas en la Luna y más allá.

La fase 2 incluirá un orbitador lunar, un módulo de aterrizaje lunar y un rover  de 20 kg , ^{[ 16 ]} que se lanzarán juntos en un KSLV-3.Vehículo de lanzamiento surcoreano desde el Centro Espacial de Naro , ^{[ 14 ] [ 15 ]} para 2032. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Los objetivos principales de esta misión son mejorar las capacidades tecnológicas de Corea del Sur en tierra y en el espacio exterior , y "aumentar tanto el valor de la marca nacional como el orgullo nacional". ^{[ 19 ]} Los objetivos tecnológicos específicos son: ^{[ 7 ]}

• Desarrollo de tecnologías críticas para la exploración lunar.
• Elaborar un mapa topográfico que sirva de apoyo para seleccionar futuros lugares de aterrizaje lunar y para estudiar los recursos lunares, como el hielo de agua , el uranio , el helio-3 , el silicio y el aluminio .
• Desarrollo y validación de nuevas tecnologías espaciales .

Desde la perspectiva de la ciencia lunar, comprender el ciclo del agua en la Luna es fundamental para su cartografía y explotación. ^{[ 20 ]} Los protones del viento solar pueden reducir químicamente los abundantes óxidos de hierro presentes en el suelo lunar, produciendo hierro metálico nativo (Fe ⁰ ) y un ion hidroxilo (OH ⁻ ) que puede capturar fácilmente un protón para formar agua (H ₂ O). Se cree que las moléculas de hidroxilo y agua se transportan por toda la superficie lunar mediante misteriosos mecanismos desconocidos, y parecen acumularse en áreas permanentemente sombreadas que ofrecen protección contra el calor y la radiación solar. ^{[ 20 ]}

KPLO lleva seis instrumentos científicos con una masa total de aproximadamente 40 kg (88 lb) . ^{[ 7 ]} Cinco instrumentos son de Corea del Sur y uno de la NASA: ^{[ 23 ] [ 14 ] [ 20 ]}  

• El generador de imágenes del terreno lunar (LUTI, por sus siglas en inglés) tomará imágenes de los posibles lugares de aterrizaje para la segunda etapa de la misión de exploración lunar y de lugares objetivo especiales de la superficie lunar con una alta resolución espacial (<5 m).
• La cámara polarimétrica de gran angular (PolCam) adquirirá imágenes polarimétricas de toda la superficie lunar, excepto de las regiones polares, con una resolución espacial media para investigar las características detalladas del regolito lunar .
• El magnetómetro KPLO (KMAG) es un magnetómetro que medirá la intensidad del campo magnético del entorno lunar (hasta unos 100  km por encima de la superficie lunar) mediante sensores magnéticos ultrasensibles.
• El espectrómetro de rayos gamma KPLO (KGRS) es un espectrómetro de rayos gamma que investigará la composición química de los materiales de la superficie lunar dentro de un rango de energía de rayos gamma de 10 keV a 10 MeV, y mapeará su distribución espacial. ^{[ 3 ] [ 24 ]}
• El experimento de redes tolerantes a la demora (DTNPL) llevará a cabo un experimento de comunicación en redes tolerantes a la demora (DTN), un tipo de Internet interplanetaria para la comunicación con activos terrestres. ^{[ 7 ]}
• La ShadowCam de la NASA mapeará la reflectancia dentro de las regiones permanentemente sombreadas para buscar evidencia de depósitos de hielo de agua . ^{[ 25 ]}

ShadowCam

ShadowCam es una cámara óptica hipersensible diseñada para capturar imágenes de regiones permanentemente sombreadas (RPS) cerca de los polos de la Luna. Esto permite a ShadowCam mapear la reflectancia de estas regiones para buscar evidencia de depósitos de hielo, observar cambios estacionales y medir el terreno dentro de los cráteres. ^{[ 26 ]} El instrumento se basa en la cámara de ángulo estrecho (NAC) del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LROC), pero es 200 veces más sensible ^{[ 27 ]} para permitir capturar detalles dentro de las regiones permanentemente sombreadas. ShadowCam fue desarrollada por científicos de la Universidad Estatal de Arizona y Malin Space Science Systems . ^{[ 28 ]} La primera imagen publicada de ShadowCam mostró la pared y el suelo del cráter Shackleton . ^{[ 29 ]}

Objetivos científicos del experimento ShadowCam: ^{[ 30 ] [ 31 ]}

Mapear los patrones de albedo en los PSR e interpretar su naturaleza.

ShadowCam buscará escarcha, hielo y depósitos residuales mediante el mapeo de la reflectancia con una resolución y una relación señal-ruido comparables a las imágenes LROC NAC de terreno iluminado.

Investigar el origen de las señales de radar anómalas asociadas con algunos cráteres polares.

ShadowCam determinará si dentro de las PSR hay hielo de alta pureza o depósitos rocosos.

Documentar e interpretar los cambios temporales de las unidades de albedo PSR.

ShadowCam buscará cambios estacionales en la abundancia de compuestos volátiles en los PSR mediante la adquisición de observaciones mensuales.

Proporcionar información sobre peligros y transitabilidad dentro de los PSR para futuros elementos de aterrizaje.

ShadowCam proporcionará la información óptima del terreno necesaria para la exploración polar.

Mapear la morfología de los PSR para buscar y caracterizar formas del relieve que puedan ser indicativas de procesos similares al permafrost.

ShadowCam proporcionará imágenes sin precedentes de la geomorfología de la región PSR a escalas que permitirán comparaciones detalladas con el terreno en cualquier lugar de la Luna.

Originalmente planeado para un lanzamiento en diciembre de 2018, ^{[ 14 ] [ 28 ]} KPLO fue puesto en órbita por un vehículo de lanzamiento Falcon  9  el 4 de agosto de 2022. ^{[ 5 ]} Debido a que Danuri fue lanzado como una misión dedicada de Falcon 9 , la carga útil junto con  la segunda etapa de Falcon 9 fue colocada directamente en una trayectoria de escape de la Tierra y en órbita heliocéntrica cuando la segunda etapa se volvió a encender para un segundo arranque del motor o encendido de escape.

Como KPLO utiliza transferencia lunar balística (BLT) para transferirse a una órbita lunar, la nave espacial tardó unos 135 días en llegar a la Luna, con una inserción en órbita lunar el 16 de diciembre de 2022 (UTC). ^{[ 32 ] [ 9 ]} Después de la inserción, la nave espacial realizará una serie de maniobras de fase para reducir la excentricidad de la órbita de elíptica a circular, alcanzando una órbita lunar baja. Esto fue un cambio de plan con respecto al anterior, donde el orbitador habría realizado al menos tres órbitas altamente elípticas alrededor de la Tierra , aumentando cada vez su velocidad y altitud hasta alcanzar la velocidad de escape , iniciando una inyección translunar . ^{[ 14 ] [ 33 ]}

La propulsión principal de la nave espacial proviene de cuatro propulsores de 30 newtons , y para el control de actitud (orientación) utiliza cuatro propulsores de 5 newtons. ^{[ 7 ] [ 14 ]}

Animación de Danuri

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• Sitio web oficial del Instituto Coreano de Investigación Aeroespacial (KARI), en inglés.
• Sitio web oficial de Discovery Across Lunar Observations (DALO) para Danuri con publicaciones de datos, en inglés.