Mi?rcoles, 06 de diciembre de 2006
Poner sat?lites en ?rbita alrededor de la Luna no es algo sencillo. Ent?rese de algunos detalles ciertamente curiosos.


Cerca del final de la misi?n Apolo 16, el 24 de abril de 1972, momentos antes de emprender el viaje de regreso a casa, los tres astronautas liberaron un ?ltimo experimento cient?fico: un peque?o "subsat?lite" llamado PFS-2 que completar?a una ?rbita alrededor de la Luna m?s o menos cada dos horas.

Uni?ndose a un primer subsat?lite, el PFS-1, lanzado por los astronautas del Apolo 15 ocho meses atr?s, el prop?sito del PFS-2 era medir las part?culas cargadas y los campos magn?ticos alrededor de la Luna, mientras ?sta da vuelta alrededor de la Tierra. Las ?rbitas bajas de ambos subsat?lites eran elipses con alturas de 89 a 122 km (55 a 76 millas) sobre la superficie lunar.

Sin embargo, algo raro sucedi?.

La ?rbita del PFS-2 cambi? r?pidamente su forma y sus distancias a la Luna. En dos semanas y media el sat?lite fue cayendo a una espeluznante ?rbita que lo llev? a 10 km (6 millas) de la superficie lunar en su m?xima aproximaci?n. La ?rbita sigui? cambiando, y as?, el PFS-2 regres? a lo que parec?a ser una distancia segura de 50 km (30 millas), pero no por mucho tiempo: inexorablemente la ?rbita del subsat?lite lo llevaba de vuelta hacia la Luna, y el 29 de mayo de 1972 ?s?lo 35 d?as y 425 ?rbitas despu?s de ser liberado? el PFS-2 se estrell?.


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Arriba: Un subsat?lite Apolo deja el M?dulo de Servicio. Concepci?n art?stica.

?Qu? sucedi?? La Luna misma arrastr? al subsat?lite a su muerte. Es la conclusi?n de Alex S. Konopliv, cient?fico planetario del Laboratorio de Propulsi?n a Chorro (Jet Propulsion Lab) de la NASA en Pasadena. ?l y varios colegas han estado analizando las ?rbitas de varios sat?lites en ?rbita lunar despu?s del PFS-2, particularmente la de la misi?n del Lunar Prospector en 1998-99.



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"Si la Luna fuera una esfera uniforme, podr?amos tener ?rbitas que fueran elipses o c?rculos perfectos", explica Konopliv. "La Luna no tiene una atm?sfera que frene por fricci?n o produzca calentamiento en una nave espacial, de manera que se puede volar verdaderamente bajo: el Lunar Prospector pas? seis meses en ?rbita a s?lo 30 km (20 millas) sobre la superficie".

Entonces ?por qu? el PFS-2, que fue puesto en una ?rbita el?ptica que originalmente lo llevaba de 97 km (52 millas) a 120 km (66 millas), termin? como una masa informe de aluminio y paneles solares retorcidos?

"La Luna es extraordinariamente nodular, gravitacionalmente hablando. Y no nos referimos a sus monta?as u accidentes topogr?ficos, sino a su masa. Los que parecen ser mares planos de lava lunar tienen grandes anomal?as gravitacionales, esto es, sus masas, y con ellas sus campos gravitacionales, son significativamente mayores que el resto de la corteza lunar", asegura Konopliv. Hay cinco de estos grandes n?dulos, conocidos como concentraciones de masa o "mascons", en la cara visible de la Luna, todos en mares lunares visibles desde la Tierra con binoculares.

La anomal?a gravitacional de los mascons es tan grande ?un 50 por ciento? que un astronauta en la superficie lunar puede medirla. "Si uno est? en el l?mite de uno de esos mares, una plomada se desfasar? alrededor de un tercio de grado de la vertical en direcci?n al mascon" dice Konopliv. M?s a?n, un astronauta en traje espacial cuyo peso lunar fuera exactamente 50 libras en el extremo de un mascon, pesar?a 50 libras y 4 onzas cuando llegara al centro del mascon.


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Arriba: Se muestran en rojo-naranja los mascons en la Luna, que hacen tan irregular su campo gravitacional, tal como fueron detectados por la misi?n Prospector Lunar. Los cinco m?s grandes corresponden a los mayores cr?teres llenos de lava o "mares" lunares, visibles con binoculares sobre la cara iluminada de la Luna: el Mar de la Lluvia (Mare Imbrium), el Mar de la Tranquilidad (Mare Serenitatus), el Mar de la Crisis (Mare Crisium), el Mar de la Humedad (Mare Humorum) y el Mar del N?ctar (Mare Nectaris). Referencia: Konopliv et al, Icarus 150, 18 de enero de 2001.

"Los mascons lunares hacen inestables a las ?rbitas lunares bajas" dice Konopliv. Cuando el sat?lite pasa a 80 o 100 km de elevaci?n, los mascons lo halan hacia adelante, hacia atr?s, a la izquierda, a la derecha o hacia abajo, la direcci?n y magnitud exactas del jal?n dependen de la trayectoria del sat?lite. En ausencia de un impulso propio que peri?dicamente corrija la ?rbita, la mayor?a de sat?lites liberados en ?rbita lunar baja (de menos de 100 km) eventualmente chocar?n contra la Luna. El PFS-2, liberado por el Apolo 16 fue s?lo un dram?tico caso de "el peor escenario", pero aun su antiguo predecesor, el PFS-1 (liberado por el Apolo 15), literalmente mordi? el polvo en enero de 1973, despu?s de poco m?s de a?o y medio.

Pero ?qu? significa esto para una eventual exploraci?n lunar?

Tener cuidado al elegir la trayectoria para un sat?lite lunar en ?rbita baja. "Lo que cuenta es la inclinaci?n de la ?rbita", esto es, la inclinaci?n de su plano con el plano ecuatorial de la Luna. "Hay una buena cantidad de ??rbitas congeladas? donde una nave puede permanecer en ?rbita baja lunar indefinidamente. ?stas ocurren en cuatro inclinaciones: 27?, 50?, 76? y 80? ??sta ?ltima est? muy cercana a los polos lunares. La ?rbita del relativamente antiguo subsat?lite del Apolo 15, el PFS-1, ten?a una inclinaci?n de 28?, que est? muy cerca de una de las ?rbitas congeladas ?pero el pobre PFS-2 cursaba con una inclinaci?n de s?lo 11?.

Alternativamente, si hay razones para programar una misi?n con una inclinaci?n orbital no congelada, se deben planear frecuentes correcciones de curso. El Lunar Prospector tuvo que hacer maniobras cada dos meses para mantenerse en su ?rbita circular inicial de 100 km (60 millas) ?y con m?s frecuencia cuando estuvo en ?rbita a s?lo 30 km (20 millas) de altura. Cuando su tanque de combustibles estaba casi vac?o, los cient?ficos sab?an que su fin estaba cerca, as? que lo impactaron deliberadamente el 30 de julio de 1999, cerca del polo sur del sat?lite, para observar su estela de polvo lunar. Despu?s de a?o y medio la Luna reclam? para s? a la nave espacial.


::: FUENTE: "[email protected]" :::
www.ciencia.nasa.gov

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