Etapa superior de cohete SpaceX Falcon 9 impactará la Luna a comienzos de marzo
Por la Agencia Espacial Europea
03 de febrero de 2022.
Impresión artística de DSCOVR camino a L1 en su escenario superior Falcon 9 en 2015. Crédito: SpaceX.
La Luna está lista para ganar un cráter más. Una etapa superior sobrante del SpaceX Falcon 9 impactará en la superficie lunar a principios de marzo, marcando la primera vez que un elemento de escombros hecho por el hombre llega involuntariamente a nuestro satélite natural.
En 2015, el Falcon 9 colocó el observatorio climático DSCOVR de la NOAA alrededor del punto L1 Lagrange, uno de los cinco puntos gravitacionalmente estables entre la Tierra y el Sol. Habiendo llegado a L1, a alrededor de 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, la etapa superior de la misión terminó apuntando lejos de la Tierra hacia el espacio interplanetario.
Esto hizo que encender los cohetes para dirigirlo hacia la Tierra para que se quemase en la atmósfera fuera poco práctica, y la etapa superior también carecía de la velocidad suficiente para escapar del sistema Tierra-Luna. En cambio, se quedó en una caótica órbita alrededor del Sol cerca de los dos cuerpos.
Ahora, estimaciones públicas creíbles pronostican su impacto con la luna el 4 de marzo a las 12:25:39 UTC en un punto en el lado lejano de la Luna cerca del ecuador. Las observaciones de seguimiento deberían agudizar la precisión del pronóstico, pero actualmente se proyecta que la etapa superior de aproximadamente 3 toneladas, 15 metros de largo por 3 metros de ancho alcance una velocidad de aproximadamente 2,58 km/s.
Puntos científicamente vitales en el espacio.
El Ariane 5 europeo que recientemente llevó el Telescopio Espacial James Webb a su punto de observación voló en una trayectoria similar a la del Falcon 9, pero la buena noticia es que su etapa superior ya ha evadido un destino comparable gracias a una maniobra específicamente desarrollada y calificada.
Ariane 5 de Europa entregó el Telescopio Espacial James Webb a L2, el segundo punto de Lagrange Sol-Tierra, "detrás" en lugar de "delante" de nuestro planeta, pero después de separarse del Webb, la etapa superior usó todo su combustible restante para escapar del sistema Tierra-Luna por completo, colocándolo en una órbita heliocéntrica estable.
Hay ubicaciones alrededor de la órbita de un planeta donde las fuerzas gravitatorias y el movimiento orbital del Sol y el planeta interactúan para crear una ubicación estable, desde donde una nave espacial puede residir con poco esfuerzo de los operadores en tierra para mantenerla en su lugar. Estos puntos se conocen como puntos Lagrangianos o 'L', en honor al astrónomo y matemático italiano del siglo XVIII Joseph-Louis Lagrange (nacido como Giuseppe Luigi Lagrancia). Vistos desde el Sol, los puntos L4 y L5 se encuentran a 60 grados por delante y por detrás de la Tierra, cerca de su órbita. A diferencia de los otros puntos de Lagrange, L4 y L5 son resistentes a las perturbaciones gravitatorias. Debido a esta estabilidad, los objetos como el polvo y los asteroides tienden a acumularse en estas regiones. En L4 o L5, una nave espacial es realmente estable, como una pelota en un tazón grande. Crédito: ESA.
Una breve historia de los impactos lunares hechos por humanos.
Los objetos creados por el hombre han impactado intencionalmente la Luna antes, desde la década de 1950, incluidas las etapas superiores del Apolo utilizadas para inducir "terremotos lunares" para los sismómetros de superficie.
En 2009, la NASA estrelló su misión LCROSS en la Luna, revelando agua en la columna de escombros resultante, y la nave espacial LADEE hizo lo mismo en la cara oculta de la Luna en 2013. La nave espacial Smart-1 de la ESA se estrelló contra la Luna en 2006, objeto de una campaña mundial de observación.
"Este próximo impacto del Falcon 9 está un poco más allá de nuestra área de interés habitual, porque nos centramos principalmente en la población de escombros en órbitas terrestres bajas con mucho tráfico, hasta 2.000 km de altitud, así como en órbitas geosincrónicas a unos 35.000 km de distancia", explica Tim Flohrer de la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA.
"Sin embargo, nuestros colegas de la Oficina de Defensa Planetaria de la ESA miran más lejos en el espacio. Usan telescopios en todo el mundo para rastrear asteroides cercanos a la Tierra y, a veces, también observan objetos creados por el hombre. Extendiendo nuestro propio mandato al espacio 'cislunar' (de este lado de la Luna) debido al uso cada vez mayor de los puntos de Lagrange Sol-Tierra científicamente vitales en los próximos años".
Detlef Koschny, al frente de la Oficina de Defensa Planetaria de la ESA, añade: "Usamos observaciones telescópicas para señalar las órbitas, principalmente de objetos naturales en el espacio que rodea a la Tierra. Ocasionalmente, también detectamos objetos hechos por el hombre, como restos de naves espaciales, lejos de la Tierra, como de la Luna.
Para los viajeros espaciales internacionales, no existen directrices claras en este momento para regular la eliminación al final de la vida útil de las naves espaciales o las etapas superiores gastadas que se envían a los puntos de Lagrange. Chocar potencialmente contra la Luna o regresar y quemarse en la atmósfera de la Tierra han sido hasta ahora las opciones predeterminadas más sencillas.
"El próximo impacto lunar del Falcon 9 ilustra bien la necesidad de un régimen regulatorio integral en el espacio, no solo para las órbitas económicamente cruciales alrededor de la Tierra, sino también para la Luna", dice Holger Krag, director del Programa de Seguridad Espacial de la ESA.
"Se necesitaría un consenso internacional para establecer regulaciones efectivas, pero Europa ciertamente puede liderar el camino".
Todos los lanzadores desarrollados por la ESA durante la última década (Vega, Ariane 6 y Vega C) incorporan una capacidad de reinicio incorporada, lo que garantiza el regreso seguro a la Tierra para el quemado atmosférico de sus etapas superiores.
Evaluación del riesgo de impacto lunar.
Las rocas espaciales golpean la Luna todo el tiempo. Los investigadores están interesados en cuantificar la frecuencia de estos impactos lunares naturales. Usando un sistema desarrollado a través de un contrato con la ESA, el proyecto griego NELIOTA (Near-Earth object Lunar Impacts and Optical TrAnsients) detecta destellos de luz causados por pequeños cuerpos que golpean la superficie de la Luna, particularmente a través de su cara sombreada. NELIOTA puede determinar la temperatura de estos destellos de impacto así como su brillo. A partir de esto, se puede estimar la masa de impacto.
El programa de Seguridad Espacial de la ESA está interesado en esta investigación como una forma de evaluar la cantidad de objetos entrantes que varían en tamaño desde decenas de centímetros hasta metros de ancho. Esto es útil porque no se conoce muy bien el número exacto de objetos en este rango.
Esta investigación también podría ser valiosa para futuros colonos lunares. Uno de los peligros que podrían enfrentar son los pequeños meteoroides que dañan su infraestructura: los resultados de NELIOTA están ayudando a cuantificar el peligro. Sin una atmósfera para quemar tales cuerpos, es probable que las futuras estructuras lunares permanentes estén bajo tierra, para proporcionar protección contra los impactos y la radiación espacial.
Fuente:
https://phys.org/news/2022-02-leftover-spacex-falcon-upper-stage.html