Cómo la Linterna Lunar de la NASA buscará agua en la Luna

La misión Artemis I no es la única misión lunar que tendrá lugar este mes. El miércoles 30 de noviembre, se espera que un SpaceX Falcon 9 lance un módulo de aterrizaje japonés comercial llamado Hakuto-R a la Luna, que llevará al rover Rashid de los Emiratos Árabes Unidos. Y también habrá una carga adicional dentro del cohete: un pequeño orbitador llamado Lunar Flashlight.

Como parte de una ola de mayor interés comercial en la Luna, el módulo de aterrizaje podría estar entre las primeras misiones privadas en aterrizar en la Luna, aunque, como demostró el módulo de aterrizaje israelí Beresheet cuando se estrelló contra la Luna en 2019, aterrizando de manera segura en el La superficie de la luna sigue siendo un desafío que una misión privada aún tiene que superar. En cuanto al pequeño rover Rashid, esta es la primera misión lunar de los Emiratos Árabes Unidos, luego de su exitosa misión del orbitador de Marte, Hope, lanzada en 2020. La NASA también ha involucrado socios comerciales en sus futuros esfuerzos lunares, desde dos módulos lunares SpaceX planificados hasta su Commercial Lunar. Programa de servicios de carga útil, todo en previsión de futuras misiones lunares tripuladas, con los primeros pasos para que los humanos regresen a la Luna, incluidas misiones más pequeñas como Lunar Flashlight.

La misión Lunar Flashlight consiste en una pequeña nave llamada CubeSat, del tamaño de un maletín, que rodeará la Luna para buscar hielo en la superficie de la Luna. Al ingresar a una órbita altamente elíptica llamada órbita de halo casi rectilínea, el satélite se acercará al polo sur de la Luna cada seis días, recopilando datos en cada uno de los 10 pases. Utiliza un instrumento de reflectómetro láser infrarrojo que opera en cuatro frecuencias diferentes, haciendo rebotar los láseres en la superficie de la Luna para ver si el material golpeado es hielo o roca.

El satélite llegará “a 20 kilómetros de la superficie de la Luna”, dijo Glenn Lightsey de Georgia Tech, co-investigador principal del proyecto Lunar Flashlight. el borde. “Que, como referencia, ese es esencialmente el vuelo que un avión vuela sobre la superficie de la Tierra. Así que esencialmente estamos rozando la superficie de la Luna cuando hacemos estas mediciones científicas”.

La creciente certeza entre los investigadores de que existe hielo en la Luna ha llevado a agencias como la NASA a aumentar su interés en programas que puedan identificar o acceder al hielo lunar. Esto incluye misiones como Lunar Flashlight y programas como Break the Ice Lunar Challenge, que invita a propuestas de tecnologías que podrían extraer hielo.

La misión también tiene un ángulo científico, ya que estudiar la distribución del hielo en la Luna podría ayudar a responder preguntas sobre la historia de la Luna. Todavía es una pregunta abierta cómo llegó este hielo a la Luna. Podría haber sido depositado en la superficie por cometas, o podría haber procesos naturales que llevaron a la formación de hielo allí.

Pero el gran énfasis está en permitir futuras misiones tripuladas. “Desde la perspectiva de la exploración humana, si hay cantidades significativas de hielo en la Luna y podemos acceder a él, entonces eso cambiará las reglas del juego sobre cómo exploraremos la Luna”, dijo Lightsey.

El agua es importante para las misiones humanas, no solo para el consumo humano, sino también porque puede convertirse en oxígeno y usarse como oxidante de combustible. Pero el agua es pesada, por lo que transportarla de la Tierra a la Luna no es práctico para misiones a largo plazo. Si ya hay agua accesible en la Luna, esta puede usarse como recurso, en un principio llamado utilización de recursos in situ.

Lunar Flashlight es solo un primer paso para identificar depósitos de hielo utilizables. Creará un mapa de hielo en la región del polo sur con una resolución de alrededor de un kilómetro o poco más de media milla. Esto se puede precisar en un mapeo más exacto por proyectos futuros como el rover lunar VIPER. Diseñado para ubicar depósitos de hielo en el polo sur lunar específicamente, el lanzamiento de VIPER está programado para 2024.

Los datos de Lunar Flashlight también se complementarán con información recopilada de otras misiones, como LunaH-Map y Lunar IceCube CubeSats, que se lanzaron recientemente con el nuevo cohete Space Launch System de la NASA como carga secundaria de la misión Artemis I. LunaH-Map actualmente está experimentando problemas con su sistema de propulsión, pero si puede recuperarse, utilizará su espectrómetro de neutrones para buscar depósitos de hielo debajo de la superficie lunar, mientras que Lunar IceCube observará cómo el agua es absorbida y liberada por el Regolito de luna.

En conjunto, estas misiones podrían ayudar a habilitar misiones lunares tripuladas por períodos de semanas o más. “Si hay hielo allí, es un gran factor estratégico en nuestra planificación a largo plazo sobre cómo estableceremos una habitación a largo plazo en la luna”, dijo Lightsey. “Así que queremos saber cuánto hay y dónde está. Esencialmente estamos buscando hielo lunar”.