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El rover Chang’e 4 de China el primero en aterrizar en el lado oscuro de la luna.

La nave espacial china Chang’e-4 ha realizado el primer aterrizaje en el otro lado de la luna el 2 de enero en una misión que investiga la historia del sistema solar y allana el camino para futuras exploraciones.

La masa seca de 1.200 kilogramos del aterrizaje Chang’e-4 aterrizó a 177.6 grados de longitud este y 45.5 grados al sur dentro del cráter Von Kármán a las 9:26 pm hora del este, según un anuncio de la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA).

La nave comenzó su descenso a las 9:15 pm desde una periluna de 15 kilómetros con una quemadura de su único propulsor variable principal antes de entrar en las fases de aproximación, prevención de riesgos y descenso lento, con una cámara de descenso que devuelve imágenes de la superficie que se aproxima.

El módulo de aterrizaje y el vehículo móvil de 140 kilogramos, que se espera que se despliegue en las próximas horas, trabajarán para alcanzar objetivos científicos, incluido el análisis de la superficie lunar y la composición del subsuelo, la evaluación del entorno de radiación y su interacción con el regolito y la radioastronomía de baja frecuencia, además de devolver imágenes de alta resolución desde el terreno y cámaras panorámicas.

El cráter Von Kármán de 186 kilómetros de diámetro que contiene el lugar de aterrizaje está ubicado dentro de la cuenca del Polo Sur-Aitken (SPA) de 2.500 kilómetros de ancho, que es uno de los cráteres de impacto más antiguos y más grandes del sistema solar.

La cuenca podría contener material expuesto del manto superior de la luna y promete pistas sobre la historia y el desarrollo del sistema solar. Una muestra de retorno de la cuenca del SPA se ha señalado como una prioridad en las encuestas de décadas de ciencias planetarias de los EE. UU.

La misión fue lanzada el 8 de diciembre y había estado en órbita lunar desde el 12 de diciembre, donde probó las comunicaciones y refinó su órbita en preparación para un aterrizaje programado para seguir a la salida del sol sobre el sitio objetivo, permitiendo que las naves que funcionan principalmente con energía solar inicien operaciones de inmediato.

Chang’e-4 es la nave de respaldo reutilizada para la misión Chang’e-3, que aterrizó en Mare Imbrium en el lado cercano en diciembre de 2013, lo que convierte a China en el tercer país en una tierra blanda en la Luna.

Mientras que el vehículo móvil Chang’e-3, en el que se basa el Chang’e-4, viajó solo 114 metros antes de quedar inmóvil en Mare Imbrium a principios de 2014, los funcionarios de la Academia China de Tecnología Espacial (CAST), el fabricante de la nave espacial, han declarado que el problema se ha identificado y abordado y que el nuevo rover se ha actualizado para una mayor confiabilidad y longevidad.

El aterrizaje viene adelante una ola de renovado interés en la exploración lunar, con la NASA, la ESA, Rusia, India y empresas privadas que trabajan en una serie de misiones.

La Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China (CASC, por sus siglas en inglés) también anunció el miércoles que planea lanzar la misión de devolución de muestras en el lado de Chang’e-5 con el segundo de los dos lanzamientos de cohetes de carga pesada planeados para el 5 de marzo de 2015 en 2019.

Comunicaciones del lado lejano y desafíos de aterrizaje

El objetivo del lado lejano de la luna, que debido al bloqueo de las mareas nunca se enfrenta a la tierra, requirió el lanzamiento previo de un satélite de retransmisión al segundo punto de Lagrange de la Tierra-luna, unos 65,000-85,000 kilómetros más allá de la luna para facilitar las comunicaciones.

Nombrado Queqiao (‘puente de la urraca’ de la mitología china), el satélite ha estado en una órbita de halo alrededor de este punto de libración gravitacionalmente estable desde junio, desde el cual tiene una línea de visión constante con ambas estaciones de rastreo terrestre, situadas en China, Namibia y Argentina – y el lado lejano lunar.

El geólogo Harrison Schmitt, miembro de la tripulación del Apolo 17, recomendó la misión final del programa de aterrizaje tripulado de la NASA dirigido al cráter Tsiolkovskiy en el otro extremo utilizando un satélite de relevo, pero la sugerencia fue rechazada por razones de riesgo y coste.

La tipografía del lado lejano lunar, más rugosa y variable, y la casi ausencia de planicies o mares basálticos oscuros, exigieron mejoras a los sistemas de guiado, navegación y control Chang’e-4, una huella de aterrizaje mucho más pequeña y un descenso con motor más vertical y preciso que la Misión predecesora.

El aterrizaje también ayudará en la ejecución de los futuros planes de exploración lunar del país, incluidos los retornos de muestras y los aterrizajes polares en preparación para un potencial puesto humano avanzado.

Ian Crawford, profesor de ciencia planetaria y astrobiología en Birkbeck, Universidad de Londres, le dijo a SpaceNews antes del evento que un aterrizaje seguro sería un “logro fantástico”.

“Esto proporcionará información valiosa sobre la composición de la corteza del lado lejano y, posiblemente, el manto superior… Los experimentos de radioastronomía también son de gran interés, lo que puede sentar las bases para el desarrollo de la radioastronomía lunar del lado lejano”, dijo Crawford.

Una vista de la superficie del cráter de Von Kármán desde la cámara de descenso del módulo de aterrizaje Chang’e-4.
Chang’e-4 objetivos de ciencia

Robert F. Wimmer-Schweingruber de la Universidad de Kiel, Alemania, que lideró el desarrollo del experimento Lunar Lander Neutrons and Dosimetry (LND), dijo a SpaceNews que LND puede “ayudarnos a comprender la radiación a la que están expuestos los suelos y las rocas lunares y para detectar aguas subterráneas”.

“Sin embargo, su propósito principal es prepararse para la exploración humana de la luna midiendo la radiación a la que estarán expuestos los astronautas”, dice Wimmer-Schweingruber, y específicamente la tasa de dosis de neutrones en la superficie de la luna.

LND es una de las cuatro cargas útiles internacionales involucradas en la misión Chang’e-4, junto con el Advanced Small Analyzer for Neutrals (ASAN) de Suecia a bordo del rover, el Netherlands-China Low-Frequency Explorer (NCLE) en Queqiao y una pequeña Cámara en el microsatélite Longjiang-2.

James Head, un científico planetario de la Brown University en Providence, Rhode Island, le dijo a SpaceNews en diciembre que el Radar de Penetración Lunar (LPR), un instrumento que también se encuentra a bordo del vehículo móvil Chang’e-3, proporcionará imágenes de la estructura del suelo lunar Capas y cualquier unidad de flujo de lava subsuperficial.

El espectrómetro de imágenes visible e infrarrojo cercano (VNIS), también instalado en el rover móvil, permitirá el análisis de la mineralogía del suelo del cráter Von Kármán y la eyección emitida por impactos cercanos posteriores, según Head.

La carga útil del espectrómetro de baja frecuencia (LFS) en el módulo de aterrizaje Chang’e-4 hará observaciones astronómicas en bandas de baja frecuencia en un entorno de radio silencioso único, sin interferencias de la Tierra.

Otra carga útil incluida en la misión a través de una iniciativa de divulgación es una pequeña biosfera que contiene Arabidopsis y semillas de papa junto con capullos de gusanos de seda, diseñados y desarrollados en colaboración con 28 universidades chinas.

El experimento será una prueba pionera de la fotosíntesis y la respiración en el sexto entorno lunar de gravedad terrestre, con un posible vapor vivo para el recipiente de 3 kilogramos y 0,8 litros de capacidad.

Anna-Lisa Paul, bióloga espacial e investigadora de la Universidad de Florida-Gainesville, dijo a SpaceNews que el experimento será único, a pesar de la gran cantidad de experimentos que han cultivado plantas e invertebrados en hábitats del Transbordador espacial, la Estación Espacial Internacional, MIR, Skylab y otros.

“Ya sabemos que las plantas, incluidas la Arabidopsis y la papa, y los gusanos de seda se adaptan a la microgravedad de los entornos de los vuelos espaciales, por lo que una biosfera controlada por el clima en la superficie de la luna probablemente será razonablemente benigna, pero es enorme desde la perspectiva que no se ha hecho”.

Space News 

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