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El lanzamiento del módulo de aterrizaje lunar Peregrine está previsto para el 24 de diciembre.Esto es lo que traerá a la luna.

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En las primeras horas de la víspera de Navidad de este año, antes de que comiencen a envolverse los regalos y el aroma del pan de jengibre llene el aire, una nave espacial está a punto de lanzarse a la luna.

Se llama Peregrine Lunar Lander, en honor al ave que vuela más rápido en la Tierra. Si todo va según lo planeado, el pájaro robótico volará a través del espacio, hacia las mareas gravitacionales de la luna, luego bajará cuidadosamente su órbita hasta que finalmente aterrice en un área de antiguos flujos de lava lunar conocida como Bahía Viscosa o Seno Viscoso.

Esta misión pasará a la historia por muchas razones, una de las cuales es el hecho de que será el primer lanzamiento bajo el programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) de la NASA, el programa de la agencia para transferir cargas útiles a una forma de transporte a la Luna. No habría necesidad de construir todas las naves espaciales necesarias para llevar estas cargas útiles a la Luna. En este caso, la empresa Astrobiotic estaba detrás del módulo de aterrizaje Peregrine y la NASA pagó para almacenar algunas de las cosas en el módulo de aterrizaje.

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En cuanto a los Rockets, hay otro tema que debe discutirse primero. El Halcón Peregrino despegará en el primer vuelo de un cohete Vulcan Centaur de United Launch Alliance. El Vulcan Centaur es el sucesor de los vehículos Atlas V y Delta IV de la empresa y está diseñado, entre otras cosas, para transportar grandes cantidades de objetos al espacio.

En una sesión informativa el 29 de noviembre, representantes de Astrobiotic, United Launch Alliance y, por supuesto, la NASA se reunieron para discutir algunas de las cargas útiles del Halcón Peregrino y exponer el progreso esperado para el día antes de Navidad.

¿Por qué ir a la luna?

Representación de un halcón peregrino en la superficie lunar. (Fuente de la imagen: Astrobiótico)

Durante la misión, un total de cinco cargas útiles patrocinadas por la NASA viajarán a la superficie lunar, la primera de las cuales se llama espectrómetro de masas con trampa de iones peregrinos o PITMS.

PITMS utilizará espectrometría de masas para estudiar la exosfera lunar, la fina envoltura de gas que rodea la luna. La espectrometría de masas simplemente se refiere a la técnica que usan los científicos para medir la relación masa-carga de iones, que son partículas cargadas como átomos de hidrógeno con protones positivos pero sin electrones negativos para equilibrar los protones.

«Los resultados científicos del PITMS están diseñados para mejorar nuestra comprensión de la abundancia y el comportamiento de los volátiles lunares y cómo responden a cosas como los gases de escape de los cohetes», dijo Ryan Watkins, científico del proyecto en la Oficina de Integración y Estrategia Científica de Exploración de la NASA.

Watkins explicó que Peregrine también traerá un Sistema de Espectrómetro de Neutrones (NSS), que medirá la cantidad de neutrones y sus energías asociadas cerca de la superficie lunar. Por derivación, NSS ayudará a los científicos a comprender cuánto hidrógeno está presente en el medio ambiente y los niveles de hidratación del suelo.

El Lunar Retroreflector Array (LRA), lanzado a bordo del Peregrine en diciembre, es un dispositivo compuesto por ocho «retrorreflectores», que Watkins compara con pequeños espejos sobre una pequeña estructura de soporte de aluminio: «El LRA permitirá un alcance láser preciso para ayudar a determinar la «La posición de la Luna». «El LRA es un instrumento óptico pasivo que servirá como marcador permanente de posición en la Luna durante las próximas décadas».

Los dos últimos instrumentos lanzados por la NASA en la misión incluyen el Sistema de espectrómetro de volátiles del infrarrojo cercano (NIRVSS) y el Espectrómetro de transferencia lineal de energía (LETS).

«NIRVSS es un conjunto de sensores que incluye un espectrómetro de infrarrojo cercano, un radiómetro térmico y un generador de imágenes de siete colores de alta resolución», dijo Watkins. «Estos sensores realizarán observaciones de la superficie lunar para determinar la composición de la superficie, la escala fina y la morfología y el entorno térmico».

En otras palabras, NIRVSS ayudará al equipo a comprender cómo los volátiles mencionados anteriormente se propagan por la superficie lunar (incluidos los volátiles producidos por el propio módulo de aterrizaje) y revelarán cómo la temperatura de la superficie afecta a estos materiales.

LETS, por otro lado, brillará en la superficie lunar mientras el módulo de aterrizaje todavía esté navegando en órbita lunar. Es un monitor de radiación que mide el medio ambiente para ayudar a los científicos a comprender posibles eventos de partículas solares durante el vuelo. Esto es especialmente importante porque si los humanos van a vivir en la órbita lunar, o incluso en la superficie lunar, a largo plazo, como prevé la NASA, será clave comprender qué protección deben usar para evitar la exposición excesiva a la radiación.

Juntos, los instrumentos diseccionarán las características conocidas como «Domos Gruithuisen» cerca del lugar de aterrizaje, que son de interés para los científicos porque representan flujos volcánicos o «vulcanismo marino» en la Luna.

«Describir la historia de la ubicación de estas cúpulas Gruithuisen en relación con la actividad volcánica de Mare es un componente muy importante para comprender toda la historia de la región», dijo Watkins.

Pero además de la carga útil de la NASA, se envían 15 objetos a la Luna. Si bien muchos de ellos son súper científicos, como el detector de radiación M-42 del Centro Aeroespacial Alemán, muchos son recuerdos divertidos que nos recuerdan la humanidad detrás de la exploración espacial humana.

La cápsula Lunar Dream de Japón, proporcionada por Astroscale, es una cápsula del tiempo que transportará información de más de 80.000 niños de todo el mundo. La Elysian Space Company de Estados Unidos está enviando los restos de los seres queridos de las personas a un monumento lunar. Los científicos de Seychelles envían Bitcoin.

«Llevaremos a siete países a la superficie lunar, seis de los cuales aún no han aterrizado software en la superficie lunar, incluidos el Reino Unido, México, Alemania, Hungría, Japón y las Seychelles», dijo el director ejecutivo de Astrobiotic, John Thornton. «De hecho, tuvimos nuestra primera venta comercial de carga útil en 2014 para el transporte lunar, que creo que fue probablemente la primera venta del mundo. Desde entonces, hemos estado reuniendo clientes de carga útil y creando una lista para esta misión».

«Si eres un científico lunar, es posible que tengas que esperar toda tu carrera para tener la oportunidad de volar un instrumento en una misión planetaria», dijo. «CLPS y la colaboración con la NASA brindan a los científicos de nuestra nación la oportunidad de acceder regularmente a la superficie lunar y realizar una variedad de pruebas y resultados muchas veces a lo largo de sus carreras».

En cuanto a cómo llegó el Halcón Peregrino a la Luna, el equipo dijo que informaría lo siguiente.

llegar allí

Ilustración de la trayectoria de vuelo del Halcón Peregrino desde la Tierra a la Luna. (Fuente de la imagen: Astrobiótico)

El equipo dijo que actualmente se espera que la hora de despegue sea alrededor de la 1:50 a.m. ET del 24 de diciembre, y se espera lluvia durante los próximos dos días. Si el lanzamiento se produce durante esta ventana, se espera que el módulo de aterrizaje aterrice en la superficie lunar el 25 de enero del próximo año.

«Se ha visto a China y, más recientemente, a la India aterrizar con éxito en la Luna en la última década», dijo Chris Culbert, director del programa CLPS en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. «Pero hoy en día, no hay ninguna compañía privada que haya aterrizado con éxito en la Luna. «Aterrizar en la Luna es un desafío técnico difícil, especialmente porque el motor del vehículo robótico, el sistema de navegación, la radio y muchos otros sistemas sociales deben trabajar juntos para lograr un aterrizaje suave».

Después del lanzamiento, el vehículo de lanzamiento y la nave espacial (aún conectada) entrarán directamente en una operación llamada inyección translunar, lo que significa que todavía estarán cerca de la Tierra, pero su órbita básicamente cruzará la órbita de la Luna. Aproximadamente una hora después del lanzamiento, la nave espacial se separará oficialmente de su vehículo de lanzamiento y el equipo comenzará a comunicarse con el módulo de aterrizaje y a realizar pequeñas maniobras para asegurarse de que el camino se vea bien.

«Esta será realmente la primera vez que encendamos el motor como sistema», dijo Thornton. «Por supuesto, los hemos lanzado individualmente a la Tierra, pero esta será la primera vez que se lancen juntos como naves espaciales porque simplemente no se pueden probar en la Tierra.» Podría haber hasta tres de estas trayectorias. Maniobra de corrección, que depende de la precisión del lanzamiento inicial. «

Luego, unos 12 días después, la nave espacial alcanzará la órbita lunar.

«Iremos a la mitad de la órbita y permaneceremos en esa órbita por un tiempo mientras esperamos que se ajusten las condiciones de iluminación local», dijo Thornton. «La mayor parte del tiempo entre el lanzamiento y el aterrizaje es esperar a que la iluminación local se encienda». «Así que, básicamente, estamos tratando de aterrizar en un lugar específico de la luna a una hora específica de la mañana».

Una vez que todo vaya bien, la nave espacial aterrizará en el lugar de aterrizaje designado. El módulo de aterrizaje funcionará durante unos 10 días antes de que se ponga el sol, hasta que el módulo de aterrizaje indio Chandrayaan-3 desaparezca en la misma noche lunar.

«Va a pasar de unos 100 a 120 grados centígrados relativamente cálidos a la frialdad del nitrógeno líquido. Eso dura dos semanas y, por lo general, a temperaturas en ese rango muchas cosas se rompen».

«Sí, es Nochebuena», dijo, «pero sería un gran regalo de Navidad».

Publicado originalmente en Space.com.

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