La sonda china Chang’e 4 aterriza en la cara oculta de la Luna

¿Quieres ver cómo es la superficie de la cara oculta de la Luna? El 3 de enero de 2019 la sonda china Cháng’é 4 hizo historia al convertirse en el primer artefacto humano en posarse sobre la cara oculta de nuestro satélite. El aterrizaje tuvo lugar por sorpresa a las 02:26 UTC (10:26 hora de Pekín), ya que las autoridades chinas decidieron no anunciar con antelación el evento y únicamente los rumores en las redes sociales indicaron que el alunizaje era inminente. De hecho, solo hace unos días se confirmó que la sonda aterrizaría a principios de año y no el día 12 como se insinuó originalmente. El secretismo con las operaciones de la Cháng’é 4 contrasta con la publicidad que se le dio a la misión Cháng’é 3 en 2013. El lugar del aterrizaje es, como estaba previsto, el cráter von Kármán (177,6º este, 45,5º sur), situado en medio de la cuenca de impacto Aitken, una de las más grandes del sistema solar. La sonda ya ha enviado las primeras imágenes tomadas desde la superficie de la cara oculta y ha desplegado el rover, bautizado como Yùtù 2, a las 14:22 UTC. Evidentemente, no se puede ver la Tierra en ninguna de las fotografías.

Una de las primeras imágenes de la Cháng’é 4 desde la superficie (los colores no son reales porque la imagen no ha sido procesada) (Xinghua).

La sonda Cháng’é 4 (CE-4 o 嫦娥四号) fue lanzada 7 de diciembre de 2018 a las 18:23 UTC desde el centro espacial de Xichang mediante un cohete Larga Marcha CZ-3B/G3Z. La órbita de transferencia inicial fue de 200 x 420 000 kilómetros y la sonda realizó una maniobra de corrección de trayectoria el 9 de diciembre a las 08:42 UTC. El 12 de diciembre a las 08:45 UTC se situó en una órbita de aproximadamente 100 x 400 kilómetros alrededor de la Luna y el 30 de diciembre a las 00:54 UTC la sonda encendió otra vez su motor principal para colocarse en una órbita de 15 x 100 kilómetros. Cuando llegó el momento, el motor de la sonda hizo ignición al pasar por el periastro de 15 kilómetros de altura y la nave comenzó el descenso final de manera no muy diferente a la técnica empleada por los módulos lunares del Apolo. La sonda se ayudó de los datos del radar y del sistema de navegación óptico (China es la única nación que ha logrado posar una sonda en la Luna usando navegación óptica). La pendiente de la trayectoria de descenso fue mucho más pronunciada que en el caso de la Cháng’é 3 por culpa del relieve de la zona. La Cháng’é 4 es la segunda sonda china que aterriza sobre la Luna después de que la Cháng’é 3 hiciera lo propio en diciembre de 2013 y también es la octava nave lunar china tras las Cháng’é 1, Cháng’é 2, Cháng’é 3, Cháng’é 5-T1, Quèqiáo, Longjiang 1 y Longjiang 2. China es el único país en la historia que ha logrado poner dos sondas en la superficie lunar sin un solo fallo en el proceso.

Imagen de la cámara inferior de la Cháng’é 4 una vez en la superficie (Xinhua).

La rueda de Yùtù 2 en la luna (CLEP).

Zona de aterrizaje de la Cháng’é 4 en la cara oculta de la Luna (chinaspaceflight.com).

Relieve de la Luna. A la derecha se aprecia la cuenca de impacto Aitken en la cara oculta (NASA).

Secuencia de descenso de la Cháng’é 3 (izquierda), comparada con la de la Cháng’é 4 (tech.sina.com.cn).

La Cháng’é 4 tiene una masa de 3 780 kg y lleva un pequeño rover (月球车) de 140 kg similar al Yùtù de la Chang’e 3, de ahí que fuera bautizado después del aterrizaje como Yùtù 2 (玉兔, «conejo de jade» en mandarín). La sonda lleva la cámara inferior LCAM (Landing Camera) para filmar el alunizaje y la cámara panorámica a color TCAM (Terrain Camera) similares a las de la Cháng’é 3. Por otro lado tenemos el detector de neutrones alemán LND (Lunar Lander Neutrons and Dosimetry), construido por la agencia espacial alemana (DLR) para estudiar la composición del regolito lunar y buscar la presencia de moléculas de agua. También incorpora el experimento de radioastronomía LFS (Low Frequency Spectrometer) con cinco antenas desplegables para observar el cielo en las frecuencias de 0,1 a 40 megahertzios. Estas frecuencias constituyen la parte menos explorada del espectro electromagnético debido a las interferencias con las señales de radio artificiales. Por suerte, la Cháng’é 4 será capaz de estudiar la bóveda celeste usando la masa de la Luna como escudo. Las observaciones se llevarán a cabo conjuntamente con el satélite repetidor Quèqiáo, dotado de un instrumento similar.

Instrumentos de la Cháng’é 4 (@nosolosputnik).

Sonda Chang’e 4 para estudiar la cara oculta de la Luna.

La Chang’e 4 antes del lanzamiento (Xinhua).

La Cháng’é 4 también lleva un experimento astrobiológico, de 3 kg con gusanos de seda, semillas de patatas y arabidopsis. Las semillas deberán germinar dentro de un contenedor presurizado de 18 x 16 centímetros y 3 kilogramos. El experimento, desarrollado por 28 universidades chinas, incorpora su propias reservas de aire, agua y nutrientes, además de una cámara. El rover Yùtù 2 lleva una cámara panorámica PCAM (Panoramic Camera), el radar LPR (Lunar Penetrating Radar) para estudiar el subsuelo, el espectrómetro infrarrojo VNIS (Near-Infrared Imaging Spectrometer) y el detector de átomos neutros ASAN (Advanced Small Analyser for Neutrals) fabricado en Suecia. El rover de la Cháng’é 4 no incorpora un espectrómetro de rayos X mediante partículas alfa (APXS) como el que llevaba el rover Yùtù de la Cháng’é 3.

Recreación del alunizaje (Xinhua).

Experimento de astrobiología a bordo de la Chang’e 4 (Xinhua).

La sonda Cháng’é 4 es una copia casi idéntica de la Cháng’é 3, ya que fue construida como reserva de esta última. La misión rozó la cancelación a mediados de la década, pero se decidió enviarla a la cara oculta después de que la misión Cháng’é 5 trajese muestras de la superficie lunar. Finalmente, varios problemas con el cohete Larga Marcha CZ-5, el lanzador de la Cháng’é 5, provocaron que esta última se retrasase y, por ese motivo, finalmente la Cháng’é 4 ha despegado antes. Al estar situada en la cara oculta, las comunicaciones directas entre la sonda y la Tierra son imposibles. Por eso el 20 de mayo de 2018 China lanzó mediante un cohete CZ-4B el satélite repetidor Quèqiáo (“鹊桥”号中继星), también conocido como LRS ([Chang’e 4] Lunar Relay Satellite) o 嫦娥四号中继星 / Cháng’é 4 hào Zhōngjì Xīng).

El rover Yùtù 2 de la Chang’e 4 antes del lanzamiento (Xinhua).

Quèqiáo («puente de urracas» en mandarín) tiene una masa de 425 kg está situado en una órbita de halo —con un diámetro de 13.000 kilómetros— alrededor del punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna (EML-2), entre 64.500 y 80.000 kilómetros sobre la cara oculta de nuestro satélite. Quèqiáo se basa en la plataforma CAST-100 y posee una antena desplegable de 4,2 metros de diámetro que transmite datos hacia y desde la Chang’e 4 en cuatro canales en banda X a 256 kbps y un canal en banda S a 2 MBps hacia la Tierra. Tiene de varios motores con un empuje total de 130 newton alimentados por un tanque con 100 kg de hidrazina. La precisión en el apuntado de la antena será de 0,06º y su vida útil se espera que estima en cinco años. Quèqiáo lleva además un retrorreflector láser de 17 cm de diámetro para medir su posición precisa con respecto a la Tierra.

Satélite retransmisor Queqiao (chinaspaceflight.com).

Queqiao antes del lanzamiento con la antena plegada (Xinhua).

Si la experiencia de la Cháng’é 3 nos sirve de algo, es muy probable que el rover no supere la noche lunar, así que es de suponer que la prioridad ahora mismo es la exploración de la zona de aterrizaje usando este pequeño vehículo durante las próximas dos semanas. La sonda, sin embargo, debería ser capaz de sobrevivir años sobre la superficie lunar, al igual que su sonda hermana.

La superficie lunar durante el descenso (Xinhua).

Fuente: danielmarin.naukas.com