Después de 16 meses de observaciones exitosas, el SMART-1 de la ESA está a punto de hacer su contribución final a la ciencia lunar. En sus órbitas finales, la nave espacial volará tan bajo que podría chocar contra una colina en un paso anterior, dando a los diferentes telescopios terrestres una mejor vista. Se espera que el cráter final tenga 3-10 metros (10-33 pies) de ancho y 1 metro (3 pies) de profundidad.
SMART-1, la exitosa primera nave espacial europea en llegar a la Luna, está a punto de terminar su aventura de exploración, después de casi dieciséis meses de investigaciones de la ciencia lunar.
SMART-1 se lanzó el 27 de septiembre de 2003 y llegó a la Luna en noviembre de 2004 después de una larga espiral alrededor de la Tierra. En esta fase, la nave espacial probó por primera vez en el espacio una serie de tecnologías avanzadas.
Estos incluyeron el primer uso de un motor de iones (propulsión eléctrica solar) para viajes interplanetarios, en combinación con maniobras de asistencia por gravedad.
SMART-1 también probó futuras técnicas de comunicación en el espacio profundo para naves espaciales, técnicas para lograr la navegación autónoma de naves espaciales e instrumentos científicos en miniatura, utilizados por primera vez alrededor de la Luna.
Inicialmente planeado para operar seis meses alrededor de la Luna, SMART-1 recibió luego una extensión de misión de un año más, ahora a punto de concluir. La nave espacial golpeará la superficie de la Luna a través de un pequeño impacto actualmente esperado para el 3 de septiembre de 2006, a las 07:41 CEST (05:41 UT) o a las 02:37 CEST (00:37 UT), con una incertidumbre debido al conocimiento incompleto. de la topografía lunar. Las coordenadas esperadas para el impacto a las 5:41 UT son aproximadamente 36.44º al sur de la latitud y 46.25º al oeste de la longitud.
Maniobras hasta el impacto
Si se deja en el curso de su órbita lunar, SMART-1 habría golpeado naturalmente la Luna el 17 de agosto de 2006 en el lado lejano, no visible desde la Tierra.
Una serie de maniobras de 2 semanas comenzó el 19 de junio y concluyó el 2 de julio, lo que permitió a SMART-1 ajustar su órbita para evitar que la nave espacial se cruzara con la Luna en un momento desfavorable desde el punto de vista científico, y para obtener un pequeño útil misión 'extensión'.
Se pueden realizar una serie de maniobras menores los días 27 y 28 de julio, 25 de agosto y 1 y 2 de septiembre de 2006 para ajustar la trayectoria de SMART-1.
¿Por qué el 3 de septiembre?
La elección del 3 de septiembre para el impacto lunar fue liderada por la decisión de obtener más datos lunares de alta resolución desde la órbita y permitir que los telescopios terrestres vean el impacto desde la Tierra.
El 3 de septiembre de 2006, el perilune SMART-1, coincidiendo con el punto de impacto, estará en el área lunar llamada "Lago de Excelencia", ubicado en las latitudes medias del sur. Esta área es muy interesante desde el punto de vista científico. Es un área de llanura volcánica rodeada de tierras altas, pero también caracterizada por heterogeneidades minerales del suelo.
En el momento del impacto, esta área estará en la oscuridad en el lado cercano de la Luna, justo cerca del terminador, la línea que separa el lado lunar del día del lado nocturno. La región estará a la sombra de los rayos directos del Sol, pero la luz de la Tierra la iluminará débilmente, a través de la luz de la tierra. La órbita de la nave espacial lo llevará sobre la región cada cinco horas, bajando un kilómetro más bajo en cada pasada. Desde la Tierra, un cuarto lunar será visible en ese momento.
Esta geometría es ideal para permitir observaciones en tierra. De hecho, durante la Luna llena, la luminosidad habría oscurecido por completo el impacto para los observadores terrestres, y durante la luna nueva también habría sido difícil, porque la Luna nueva es visible solo unos segundos después de la puesta del sol. Además, un impacto en la oscuridad favorecerá la detección del flash de impacto.
Los telescopios terrestres también intentarán observar el polvo expulsado por el impacto, con la esperanza de obtener datos físicos y mineralógicos sobre la superficie excavada por la nave espacial.
El tiempo de impacto esperado (07:41 CEST) será bueno para grandes telescopios en el sur y noroeste de América y Hawai y posiblemente en Australia. Pero si SMART-1 golpea una colina en su pase anterior, alrededor de las 02:37 CEST del 3 de septiembre, entonces se puede observar desde las Islas Canarias y América del Sur. Si SMART-1 golpea una colina en el pase el 2 de septiembre a las 21:33 CEST, los telescopios en Europa continental y África tendrán la ventaja.
Atrapado por la gravedad lunar
Cuando una nave espacial orbita alrededor de la Luna, como lo hace SMART-1, está condenada por la ley de la gravedad. Los tirones del Sol, la Tierra y las irregularidades en la Luna misma perturban su órbita. Tarde o temprano, cualquier orbitador lunar impactará en la superficie de la Luna a menos que le quede una gran cantidad de combustible para reactivar y escapar de la gravedad lunar.
Romper con la gravedad de la Luna y salir al espacio profundo hubiera significado cancelar el programa de ciencia SMART-1 por completo. De hecho, cuando SMART-1 estaba en su órbita alrededor de la Luna, quedaba suficiente propulsor para un impulso orbital, pero no para escapar, por lo que la nave espacial era un verdadero "prisionero" de la Luna.
SMART-1 ha sobrevivido mucho más de lo esperado cuando se planeó originalmente la misión científica de 6 meses. Su motor de iones experimental, impulsado por el Sol, fue muy eficiente. Cuando SMART-1 se estableció en su órbita operativa alrededor de la Luna en marzo de 2005, solo quedaban 7 kilogramos de propelente (gas de xenón en botella) de los 84 kilogramos disponibles en el lanzamiento.
Los ingenieros de la ESA utilizaron todo el xenón restante para evitar un choque prematuro debido en septiembre de 2005, luego de una maniobra para reactivar la órbita. Como resultado, SMART-1 ganó un año adicional de vida operativa en su órbita lunar, para gran beneficio de los científicos e ingenieros espaciales de Europa.
Fuera del propulsor de xenón, SMART-1 usó sus propulsores de hidrazina para realizar la última maniobra importante a fines de junio de 2006 para extender aún más la vida útil de la misión y ganar tres semanas más de operaciones.
¿Algún daño para la luna?
Hace casi 50 años, en 1959, la nave espacial rusa Luna-2 fue el primer objeto hecho por el hombre que golpeó la Luna. Desde entonces, muchos otros han hecho lo mismo, sin ningún daño notable, y el impacto de SMART-1 será más suave que el de cualquier impactador hecho por el hombre hasta ahora.
Cuando llegue a la superficie de la Luna, SMART-1 viajará a 2 kilómetros por segundo. Eso es mucho más lento que un meteoroide natural, por ejemplo, los meteoroides Leonidas llegan a la Luna a 70 kilómetros por segundo. SMART-1 entrará en un ángulo de visión, como un saltador de esquí. SMART-1 puede golpear una colina empinada a 7000 kilómetros por hora, pero lo más probable es que se deslice hacia abajo sobre una parte plana de la superficie lunar, cayendo 15 metros en el último kilómetro de movimiento hacia adelante. En el momento del impacto, su velocidad vertical será de solo 70 kilómetros por hora, que es menos de lo que alcanzan algunos saltadores de esquí.
Posiblemente SMART-1 se deslizará por una corta distancia después del impacto, arrojando polvo por delante y rociando polvo a ambos lados como las alas de una mariposa. El cráter hecho por SMART-1 tendrá entre 3 y 10 metros de ancho y quizás un metro de profundidad. La Luna ya tiene 100 000 cráteres que tienen más de cuatro kilómetros de ancho, y cada día varios pequeños meteoroides hacen cráteres tan grandes como los de SMART-1.
Cada elemento químico presente en SMART-1 y en su equipo existe naturalmente en la Luna. Por ejemplo, el aluminio y el hierro son muy comunes. El hidrógeno, el carbono y el nitrógeno son mucho más escasos en la Luna, pero llegan naturalmente a la superficie del viento solar y del impacto de fragmentos helados de cometas, que contienen muchos elementos. Desde este punto de vista, uno puede pensar en SMART-1 como un cometa artificial. Además, la poca hidrazina que queda en los propulsores SMART-1 se quemará inmediatamente en el momento del impacto.
Ultimas observaciones
Durante los acercamientos lunares cercanos, la cámara AMIE a bordo del SMART-1 tendrá vistas oblicuas de algunas áreas que previamente hemos visto solo verticalmente, proporcionando una especie de vista tridimensional de la superficie. Sin embargo, como el impacto ocurrirá en un área oscura de la Luna, no es posible esperar ver mucho con la luz visible durante el descenso final.
Durante las últimas órbitas, los otros instrumentos a bordo, incluido el telescopio de rayos X D-CIXS y el espectrómetro de infrarrojos SIR, tendrán vistas detalladas de algunas regiones lunares desde altitudes muy bajas.
Los potentes telescopios en la Tierra pueden ver un destello débil del impacto en sí, seguido de una nube de polvo arrojada por el impacto, quizás de 5 kilómetros de ancho. El polvo oscurecerá la vista de parte de la superficie de la Luna durante 5 o 10 minutos. El comportamiento de la nube proporcionará información valiosa sobre los eventos de impacto en general, mientras que el análisis de la luz del polvo, con espectrógrafos en los telescopios, puede detectar materiales desenterrados por el impacto justo debajo de la superficie lunar.
Las observaciones se basarán en el tenue resplandor de la luz de la tierra, a menos que parte de la nube de polvo se arroje a más de 20 kilómetros sobre la superficie lunar. En ese caso, estará iluminado directamente por la luz solar y aparecerá mucho más brillante durante unos minutos. Los astrónomos aficionados pueden detectar la nube de polvo iluminada por el sol con sus binoculares y pequeños telescopios.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
