La exploración de la Luna

Sondas lunares, viajes a la luna, el hombre en la Luna

Robot lunar

La exploración de la Luna se puede considerar en tres fases:

Si pulsa en cualquier sitio de este párrafo, aparecerá la misma imagen que está viendo ahora, pero debajo de ella hay opción a pasar a una segunda página, en la cual se puede ver un interesante video de la NASA (3:06 minutos, en español), en donde se explican las características de este rover de exploración lunar.

La exploración espacial de la Luna empezó cuando, al término de la II Guerra Mundial, soviéticos y estadounidenses se impusieron un frenético ritmo de trabajo a fin de demostrar al mundo  su preeminencia tecnológica.

El resultado fue espectacular, pues, por primera vez en la historia, se consiguió el magnífico logro de llegar a la Luna.

Por grande que sea este triunfo, no se puede olvidar que la Luna está a 380.000 km de distancia de la Tierra, a poco más de un segundo luz.

El planeta Marte está 100 veces más lejos (2 minutos luz). Júpiter está  1.500 veces más lejos que la Luna (30 minutos luz). La estrella más cercana está a 4 años luz, 120 millones de veces más lejos.

De modo que, por ahora, esto de “la conquista del espacio” hay que tomarlo con la debida reserva y humildad. Puede ser que dentro de 10.000 años, las interesantísimas visiones de Isaac Asimov se hagan realidad y los hombres estén esparcidos por toda la galaxia.

Apolo 11
Neil Armstrong, el primer hombre que pisó la Luna, 21 julio 1969

En la década de 1940, alemanes, americanos y rusos estuvieron intentando vencer la atracción de la fuerza de gravedad y poner en órbita terrestre un pequeño satélite.

Esto lo consiguieron los rusos el 4 de octubre de 1957, cuando el Sputnik 1, orbitando la Tierra a distancias de entre 214 y 938 km, empezó a surcar los cielos y a emitir por radio, los pitidos más famosos del siglo XX.

El biiiip, biiiip de este pequeño satélite artificial alegró nuestras noches hasta el 4 de enero de 1958, cuando hizo su reentrada en la atmósfera y se quemó por completo.

El exitoso lanzamiento del Sputnik I marcó el comienzo de una febril carrera hacia una meta más ambiciosa, que ya se veía al alcance de la tecnología: llevar un hombre a la Luna.

Sputnik 1
Imagen artística del Sputnik 1

Entre 1958 y 1976, en 18 años,  se realizaron 90 lanzamientos hacia la Luna, algunos de los cuales terminaron en fracasos; pero muchos consiguieron los objetivos programados y todos contribuyeron al progreso de la tecnología espacial.
Los proyectos más conocidos son el Proyecto LUNA (de la URSS, con 24 misiones) y el Proyecto APOLO (de EEUU, con 17 misiones).
EE.UU. fue el único país que realizó misiones lunares tripuladas. 

El primer objetivo fue hacer impacto en la Luna. El segundo, era conseguir que un vehículo no tripulado orbitara en torno a ella.

Se pueden destacar varios hitos históricos, entre los que se encuentran:

- las primeras fotografías de la cara oculta del satélite (Luna 3, 1959),

- el primer alunizaje de una sonda automática (Luna 9, 1966),

- el primer viaje de ida y vuelta orbital de seres vivos (Zond 5, septiembre de 1968),

- primer viaje de ida y vuelta tripulado y realizando vuelo orbital en torno a la Luna (Apolo 8, diciembre de 1968),

- el primer alunizaje de una nave tripulada (Apolo 11, 1969)

- y la primera sonda automática que alunizó y trajo a la Tierra muestras del suelo lunar (Luna 16, 1970).

Esta etapa de 18 años de intensa actividad terminó tras el lanzamiento de la sonda Luna 24 en 1976 y del Apolo 17 en 1972. Vea un insuperable reportaje del Apolo 17 en la web Taringa.

Nave Apolo
Despegue de una nave Apolo a bordo de un cohete Saturno

En esta etapa de gran actividad espacial, la URSS realizó 46 lanzamientos, de los cuales 19 fracasaron.

La tenacidad e inteligencia demostrada se vio premiada con 27 éxitos distribuidos en 2 artefactos que consiguieron impactar en la Luna, 9 vehículos que sobrevolaron y orbitaron alrededor de la Luna, 14 naves no tripuladas que consiguieron alunizar. Finalmente, la URSS consiguió captar las primeras fotografías de la cara oculta de la Luna, depositar dos vehículos todo terreno en la superficie lunar y traer a la Tierra muestras de fragmentos lunares.

En la imagen de la derecha se puede ver Luna 1. Fue el primer vehículo que consiguió escapar de la gravedad terrestre. Lanzado por los rusos en enero de 1959, pasó a 6.000 km de la superficie lunar.

Lunik 1

En esta etapa inicial de gran actividad espacial, que duró hasta 1976, los  EEUU realizaron 36 lanzamientos, de los cuales 7 fracasaron.

Inicialmente los trabajos fueron realizados separadamente por el Ejército, la Armada y la Fuerza Aérea de Estados Unidos, hasta que la NASA centralizó el esfuerzo nacional encaminado a conseguir el propósito de llegar a la Luna.

Los 29 éxitos conseguidos en esos 15 años, culminaron con la hazaña de llevar seis tripulaciones distintas a la Luna y de traer a la Tierra grandes cantidades de material lunar.

A la derecha, se puede ver una fotografía del módulo lunar del Apolo 17, lanzado el 5 de diciembre de 1972, desde Cabo Kannedy e impulsado por un cohete Saturno V.

Apolo 17

El Apolo 17 fue el último lanzamiento realizado, era diciembre de 1972 y la sexta tripulación americana que fue a la Luna.

El comandante Gene Cernan fue el último ser humano que pisó la superficie de la Luna, en los Montes Taurus, en la frontera entre el Mar de la Tranquilidad y el Mar de la Serenidad. El módulo de descenso “Challenger” alunizó llevando como tripulantes a Eugene Cernan y Harrison Schmitt.

Durante su permanencia en el suelo lunar, realizaron tres exploraciones a pie y con el rover lunar LRV de 7 horas cada uno (35 kilómetros en total), en los cuales recogieron 110 kg de muestras de rocas lunares y dejaron instalado: un gravímetro de superficie para analizar la atracción que el Sol y la Tierra ejercen sobre nuestro satélite, un aparato medidor de masa, velocidad y frecuencia de caída de meteoritos y erosión del material eyectado por el impacto, un aparato para determinar el perfil sísmico a base de cargas explosivas, así como un medidor de la composición atmosférica lunar próxima a la superficie.

Apolo 17

Pulsando en este párrafo, puede ver seis Videos alaborados por la NASA para informar acerca del Apolo 11.

Pulse aquí para acceder a la página web que elaboró la NASA en 2009 para conmemorar el 40 aniversario de la llegada de los astronautas de la Apolo 11 a la Luna.

En el enlace de este párrafo puede ver un detallado resumen de la llegada del Apolo 11 a la Luna, en la magnífica y variada web de difusión de Historia Universal que tiene la ciudad Esperanza, en Argentina.

No dejes de leer lo que se dice en Wikipedia, acerca de la Apolo 13. Increíble!!! Es emocionante ver la sangre fría, el valor y la inteligencia de estos tripulantes y de todo el equipo que estaba en tierra.

Tripulación Apolo 13
Tripulación de la famosa Apolo 13

En agosto de 1976, los soviéticos enviaron el Luna 24, último robot (hasta 1990) que aterrizó en la Luna y que trajo a la Tierra 170 gramos de muestras lunares.

Después de esto, siguió un periodo de 13 años (1976 a 1989) durante los cuales no se lanzó ningún vehículo a la Luna. Sin embargo, no fueron años de inactividad pues las diversas tecnologías se desarrollaron de un modo espectacular, tanto en lo que se refiere a los cohetes impulsores, como a las técnicas de control de vuelo, a las fotografías y a las telecomunicaciones.

También en estos años, China, Europa, India, Japón y Estados Unidos estuvieron preparando la realización de misiones lunares no tripuladas.

Frente a los noventa lanzamientos realizados entre 1958 y 1976, para un período de igual duración (entre 1990 y 2010) se realizaron apenas nueve lanzamientos: Japón (2), India (1), USA (3), China (2), Unión Europea (1).

JAPÓN EN LA EXPLORACIÓN LUNAR

En 1990, JAPÓN reinició en el mundo la exploración espacial de la Luna con su sonda Hiten. Actualmente hay varios proyectos en desarrollo por parte de varios países para volver a realizar misiones tripuladas a la Luna a partir de 2018.

El 24 de enero de 1990, la Agencia Espacial Japonesa inició la segunda era mundial de exploración de la Luna.

La misión Hiten (“Angel del espacio” en japonés) consiguió realizar órbitas terrestres suficientemente amplias como para que, al pasar cerca de la Luna, el satélite Hagoromo que llevaba a bordo se pusiera en órbita lunar.

El Hagoromo estaba preparado para realizar experimentos de navegación espacial y para detectar y medir micro partículas del espacio lunar.

Lamentablemente el satélite  tuvo problemas en su sistema de transmisión y falló en su misión de enviar información a la Tierra.
El 10 de abril de 1993, la nave Hiten terminó estrellándose contra la superficie de la Luna.

Sonda lunar japonesa
Sonda lunar japonesa HITE

El 14 de septiembre de 2007, la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) lanzó Selene, una nave espacial no tripulada, en una ambiciosa expedición lunar que, mediante los 15 instrumentos científicos transportados en tres orbitadores,  estuvo enviando datos a la Tierra durante 20 meses, hasta que hicieron impacto controlado en la superficie lunar el 10 de junio de 2009.

El objetivo principal de la misión era el estudio global de la Luna, su origen y evolución, la distribución de elementos y minerales en la superficie y subsuelo, el campo gravitatorio, el campo magnético residual y las partículas energéticas y plasma que rodean la Luna. Se pretendía, además, encontrar datos que permitan encontrar futuros usos a la Luna.

Japón espera lanzar una misión Selene 2, provista de un vehículo todo terreno, en los años 2012 ó 2013. Más tarde, se enviaría el Selene 3, que recogería muestras lunares para traerlas a la Tierra. A largo plazo, no antes de 2020, se enviarían misionea tripuladas..

Selene nave espacial japonesa
Lanzamiento de Selene, el 14 de septiembre de 2007

USA REINICIA LA EXPLORACIÓN LUNAR

En 1994, USA reinició la exploración de la Luna. Aunque desde esa fecha hasta diciembre de 2010 solamente se han realizado tres misiones (hay otras cuatro en desarrollo), el perfeccionamiento de la navegación espacial y de la instrumentación que llevan a bordo estas naves permiten plantearse ambiciosos objetivos.

El 25 de enero de 1994, la NASA lanzó Clementine, una nave no tripulada, con el objetivo de realizar observaciones científicas de la Luna y determinar tamaño, forma, características de la rotación, propiedades de la superficie y de los cráteres  del asteroide Geographos que se mueve en una órbita cercana a la de la Tierra.

Durante dos meses, Clementine estuvo elaborando un mapa detallado de gran parte de la superficie lunar, desde 60 grados sur hasta 60 grados norte.

Lamentablemente, el mal funcionamiento de uno de los ordenadores de la nave imposibilitó el posterior acercamiento al asteroide Geographos, tal como estaba previsto en el proyecto.

Sonda lunar Clementine
Sonda lunar Clementine, lanzada en enero 1994

El 7 de enero de 1998, la NASA lanzó Lunar Prospector, una microsonda espacial, no tripulada, con el objetivo de continuar los estudios realizados por la sonda Clementine.

En esta ocasión el estudio se realizó a tan sólo 10 km de la superficie lunar y abarcó también las superficies polares de la Luna, afinando el modelo actual del campo gravitatorio lunar y rastreando  la existencia de hielo, de gases radioactivos que escapan del interior de la Luna y de elementos como el torio, potasio, hierro, uranio, oxígeno, magnesio, silicio, aluminio, calcio y titanio.

El 6 de marzo de 1998 la sonda envió datos que permitieron deducir la más que probable existencia de agua helada en los cráteres de ambos polos de la Luna. Este hallazgo hizo pensar seriamente en la posibilidad de establecer bases lunares.
El 31 de julio de 1999. la sonda fue enviada a impactar contra una zona situada en la cara oculta próxima al polo sur de la Luna. La sonda no cayó en donde estaba previsto y no fue posible confirmar la existencia de hielo en ese lugar.

Lunar Prospector
Lunar Prospector, lanzado en enero de 1998

El 18 de junio de 2009, la NASA lanzó la LRO, una sonda espacial destinada a la exploración de la Luna.

El lanzamiento puso en órbita alrededor de la Luna un satélite no tripulado que recogió datos científicos durante un año, en preparación de la futura exploración de la Luna por el ser humano.

La misión de la LRO fue el primer satélite de un proyecto más extenso cuyo objetivo final es el envío de astronautas a la Luna, el establecimiento de bases permanentes sobre su superficie y la consecución del primer vuelo tripulado a Marte.
Las observaciones de la LRO se centran especialmente en el estudio de los polos lunares y en rastrear zonas que sean apropiadas para el aterrizaje de naves tripuladas.

También ha estado aportando datos acerca de la posible existencia de agua helada en las zonas que están permanentemente en sombra, en el interior de cráteres cercanos a los polos.

Sonda lunar LRO
Sonda lunar LRO, lanzada en junio de 2009

Aunque el proyecto de exploración lunar de la NASA ha quedado muy restringido, USA tiene previsto realizar otras cuatro misiones de exploración de la Luna antes del año 2015: GRAIL en 2011, LADEE en 2012, ILN Node 1 e ILN Node 2 en 2014.

INDIA EN LA EXPLORACIÓN LUNAR

El 21 de agosto de 2008, la Agencia India de Investigación Espacial, con la colaboración de la NASA y de la Agencia Espacial Europea, lanzó una sonda espacial no tripulada: la Chandrayaan-1. En sánscrito Chandra = Luna y Yaan = Nave.

Chandrayaan-1 se componía de un orbitador y de un módulo de impacto lunar. El orbitador lanzó el módulo de impacto, el 14 de noviembre de 2008, desde una distancia de 100 km de la superficie, 6 días después de que la sonda se situara en órbita lunar.

Equipada con instrumentos para obtener imágenes de la Luna, el satélite obtuvo durante 312 días valiosas imágenes de la topografía lunar obtenidas en el espectro visible, infrarrojo cercano y rayos X. Con ellas, además de las características químicas, se consiguió construir un mapa completo en tres dimensiones de la topografía lunar.

India tiene previsto lanzar a la Luna, en el año 2013, una segunda sonda lunar: la Chandrayaan-2.

Sonda india ChandraYaar-1

CHINA INICIA SU EXPLORACIÓN LUNAR

El programa espacial chino se desarrolla principalmente en dos ramas:

Una, con vuelos tripulados en órbita terrestre (lleva tres, la más reciente fue en al año 2008, con el paseo espacial de un astronauta chino), con el objetivo final de instalar una estación espacial permanente.

La otra, simultánea con la primera, de exploración lunar. La Agencia Espacial China planea llevar a cabo, en el año 2013,  un alunizaje controlado de un módulo lunar, sin tripulación y que liberará un vehículo motorizado que recorrerá la superficie selenita.

El programa espacial chino tiene la intención de enviar sus primeros astronautas a la Luna en el año 2025.

 

Las sondas lunares chinas se denominan “Chang’e”,  el nombre de una diosa legendaria china.

En octubre de 2007, se lanzó la primera sonda, una nave no tripulada, el "Chang’e-1" que, después de 13 días de viaje, entró en una órbita a 200 km de la Luna y elaboró un mapa tridimensional de nuestro satélite, tomando imágenes de la superficie lunar hasta que impactó en la superficie lunar en marzo de 2009.

A la derecha se puede ver una imagen artística de la Chang' e 1.

Sonda lunar china

La sonda Chang’e 2 fue lanzada el 20 de octubre de 2010 y después de 5 días de viaje entró órbita a 100 km de la Luna y de inmediato empezó a enviar fotos tridimensionales de alta resolución de la superficie selenita.

Las primeras imágenes mostraron a Sinis Iridium, un sector del hemisferio norte del satélite natural.

Uno de los principales objetivos de esta misión de la nave no tripulada china es buscar lugares para un futuro alunizaje de la sonda Chang’e 3, que sería enviada en el año 2013.

En el año el 2017 se enviaría un vehículo no tripulado que traiga material lunar.

A la derecha, una imagen artística de la Chang'e 2 orbitando la Luna.

Sonda china Chang'e 2

EUROPA Y ESPAÑA EN LA EXPLORACIÓN LUNAR

El 23 de septiembre de 2003, la Agencia Espacial Europea (ESA), lanzó su primera misión espacial robótica, el SMART-1, con el objetivo de estrellarse contra la Luna, después de un vuelo orbital alrededor de nuestro satélite.

El Smart-1 medía un metro de longitud y, en el momento de su lanzamiento, pesaba 367 kg, incluidos los 287 de propelente.

El objetivo principal de la sonda era probar el propulsor iónico alimentado con energía solar, que se usará posteriormente en otras misiones de la ESA.

Otros objetivos importantes eran: a) el de probar la eficiencia de la instrumentación miniaturizada que llevaba la sonda. b) fotografiar la totalidad de la superficie de la Luna desde diferentes ángulos para obtener una representación tridimensional de la superficie lunar.

Finalmente, el 3 de septiembre de 2006 se le hizo impactar en la Luna.

Sonda Smart-1
Impacto de la Smart-1 en la Luna (Cortesía de la ESA)

El 13 de septiembre de 2007, se dio a conocer una competición internacional organizada por la Fundación X PRIZE, y patrocinada por Google: es la Google Lunar X PRIZE. En esta competición internacional se reta a ingenieros y empresarios de todo el mundo a desarrollar sistemas de bajo coste para la exploración robótica espacial, así como a investigar características de la Luna que sean útiles para el uso de energías renovables.

El premio de 20 millones de dólares, será para el primer concursante que, con financiación privada y antes del 31 de diciembre de 2012, consiga depositar en la Luna un robot que complete los objetivos fijados en las bases del concurso.
Los objetivos que debe cumplir el robot son: a) recorrer al menos 500 metros sobre la superficie lunar y b) transmitir a la Tierra un conjunto de datos, vídeos e  imágenes de alta definición.

A diciembre de 2010, existen 20 equipos que se han registrado para la competencia. Entre ellos están  el “White Label Space” y el “Barcelona Moon Team”.

Bandera UE

El White Label Space, impulsado desde el Centro Tecnológico de la ESA, invitó a una empresa de Elche (España) a participar con ellos en esta competición. Esta empresa, Emxys, es la primera empresa española que desarrollará un satélite privado diseñado para validar tecnologías y dispositivos destinados a la exploración lunar. A finales de 2011, Emxys enviará su satélite (NeoSat) a una órbita terrestre situada a 200 km de la  de altura para validar su tecnología en ambiente espacial.
http://www.emxys.com/home-lang-spa

El Barcelona Moon Team tiene sede en España y se compone de empresas privadas, centros tecnológicos y profesionales de las ciencias espaciales. El equipo participará en esta competición con su robot “Rover”'.

Bandera España

Además de la NASA, China, Japón y la Agencia Espacial Europea están preparando alunizajes tripulados para las décadas de 2020 y 2030. El plan estadounidense se enmarca en el Proyecto Constelation el cual haría uso de la Estación Espacial Internacional.

En los últimos años, la participación de España en el desarrollo de las investigaciones astronómicas es destacable. Existe un Museo Lunar, único en España, en Fresnedillas de la Oliva, pueblo de la sierra madrileña. Este Museo consta de un amplio parque de más de 600 m2, centrado en la Luna. La exposición comienza en el exterior, con una maqueta de 5 metros de altura del Cohete Saturno V, con el que la tripulación del Apolo 11 llegó a la Luna. Está reproducida la primera huella del ser humano en la superficie lunar, rodeado de los cráteres característicos de su entorno.
También hay una maqueta de la Cápsula Espacial con la que las tripulaciones de las Misiones Apolo amerizaban en el mar, a su regreso de la Luna. En la exposición, se pueden encontrar grandes curiosidades, como un traje de entrenamiento de astronauta, material que se utilizó en las misiones Apollo, colección de fotografías del universo y del Sistema Solar, entre otras. Los días 22 y 23 de diciembre de 2012 el Museo expondrá, con todos los honores, un fragmento de piedra lunar.

¿De dónde viene este fragmento de piedra lunar? El 11 de julio de 1973, el Gobierno de Estados Unidos regaló a España dos pequeños trozos de piedra lunar, como muestra de afecto y agradecimiento por los servicios que prestó la Estación de Seguimiento de las naves Apolo. Esta estación está instalada en la localidad madrileña de Fresnedillas de la Oliva. Desde las misiones Apolo 11 hasta la de Apolo 17, una parte muy importante del seguimiento de las naves Apolo se realizó desde las inmediaciones de este pequeño pueblo de la sierra madrileña. Allí se vivieron momentoa emocionantes, sobre todo con el gran éxito de la Apolo 11 y con las horas angustiosas de la Apolo 13 de cuando: "Houston, tenemos un problema".
Uno de los trozos lunares estuvo en poder de Francisco Franco y sus herederos no han sabido dar razón de él. El otro fragmento de la Luna fue conservado por el Almirante Carrero Blanco y uno de sus nietos lo entregó en el año 2009 al Museo Naval de España, en Madrid. En este edificio permanece expuesta, junto a la placa con la que fue entregada al Gobierno español. La inscripción dice: "Este fragmento es una porción de una roca del valle de la luna Taurus-Littrow. Se entrega como símbolo de la unidad del esfuerzo humano y lleva con él la esperanza del pueblo americano de un mundo en paz". 
Es un consuelo que este extraordinario recuerdo se conserve en el Museo Naval y no oculto en casa de alguien que desconoce el término “apropiación indebida”. Si bien es cierto que se encuentra practicamente invisible, en una perdida sala de acceso no permitido. Desde el exterior de esta sala, de acceso no permitido, se puede “divisar”, al fondo un pequeño cuadro que contiene la placa y el fragmento lunar, ambos minúsculos. Nada que pueda despertar la más mínima emoción de poder contemplar, de lejos, este recuerdo del grandioso y titánico esfuerzo de la humanidad.

Noticia del 1º de febrero de 2013. Según la Agencia Europea del Espacio (ESA), así puede ser la primera base lunar.
La Agencia Europea del Espacio (ESA) presentó uno de los proyectos que tiene más posibilidades de ser llevado a la práctica para la instalación de una futura base en la luna. La idea es aprovechar los recursos disponibles en el lugar y abaratar los altos costos que implicaría llevar todos los materiales a la Luna. La solución planteada se basa en la utilización de impresoras 3D en forma de robots. Según sus creadores, las máquinas 3D actuales imprimen a unos dos metros por hora, aunque las próximas generaciones lo harán a 3,5 metros por hora. Esto sería suficiente para construir un edificio entero en una semana. Pulse aquí para ver toda la noticia.
Base lunar
Representación gráfica de una posible base lunar. Crédito: ESA

Noticia del 2 de febrero de 2012.   La NASA logró captar imágenes nítidas de la cara oculta de la Luna, utilizando cámaras de las sondas gemelas de la misión GRAIL. La misión GRAIL de la NASA partió hacia la Luna el 12 de septiembre de 2011 con el fin de explorar la corteza y el núcleo de la Luna.  Pulse aquí para ver la noticia y un video.

ENLACES RECOMENDADOS

Cómo se ha medido y cómo se mide actualmente la distancia de la Tierra a la Luna

Qué puede ver en la Luna, observándola con prismáticos o con un telescopio.

Magnífico blog "Gasendi, Espacio de Astronomía" de Luis Alameda, con abundantes datos de la Luna

Pulse aquí para ver la Luna con el Google Moon, con los sitios de alunizajes de las naves Apolo

Interesantísimo recuerdo de la llegada del hombre a la Luna en julio de 1969

Insuperable reportaje gráfico de la misión Apolo 17, en la web Taringa.

La sonda Lunar LRO de la NASA, envía sus primeras imágenes el 5 de julio de 2009

Completa e interesante información en el portal del Círculo Astronómico de Chile

Fantástica página del Museo Espacial Kennedy: "we choose the Moon"

Noticia de exploración espacial, desde China

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