Los exploradores lunares necesitarán el sistema MoonSat

Futuros astronautas que vuelvan a la Luna probablemente necesitarán una red de satélites en la órbita lunar para ayudarles en las operaciones cotidianas. Crédito: NASA/ John Frassanito and Associates

Comunicarse de forma efectiva con los astronautas sobre la Luna era una de las partes esenciales de las misiones Apolo. Son un contacto por radio fiable no habríamos visto en directo el primer paso de Armstrong y con toda probabilidad, ningún paso en absoluto.

De acuerdo con una nueva investigación, los siguientes pasos en la superficie lunar podrían ser enviados hacia la Tierra a través de nuestra propia red de comunicaciones por satélite. La configuración sería un doble del GPS para los astronautas lunares.

“Lo que hicimos en las misiones Apolo no será suficiente”, dijo Keric Hill de la Universidad Texas A&M. “Necesitaremos algún tipo de sistema fiable de comunicación que asegure una cobertura 24/7 de la Luna”.

Sin él, áreas interesantes de exploración tales como los polos lunares, que pueden albergar hielo de agua permanentemente en las regiones de sombra, permanecerían fuera de nuestro alcance.

El lado oculto de la Luna también es actualmente inaccesible sin un satélite de repetición, ya que este es el punto muerto de radio final; el único punto en nuestro Sistema Solar que nunca se orienta hacia la Tierra.

Puntos de contacto

Llevar señales de radio a estos lugares de difícil acceso requerirá un intermediario que pueda arreglárselas con los constantes tirones gravitatorios de la Tierra, la Luna y el Sol.

Una ruta potencial para una comunicación lunar por satélite (com-sat) podría tomar una “órbita congelada” alrededor de la Luna. En tal órbita las características orbitales del satélite permanecen constantes a pesar de los pinchazos del irregular campo gravitatorio de la Luna.

Esta desigual gravedad es debida a mascones, grandes concentraciones de masa en la corteza lunar.

“Se puede pensar en una órbita congelada como una montaña rusa sobre los mascones lunares. Si se elige el camino adecuado, los tirones y empujones de los mascones terminarán por cancelarse entre sí. Al final, la nve estará en el mismo punto que empezó la órbita”, dijo Hill a SPACE.com.

Una alternativa al bacheado viaje por el órbita congelada es colocar un satélite de comunicaciones en un órbita de halo en una región conocida como punto de Lagrange.

Hay cinco puntos de Lagrange en el sistema Tierra-Luna que marcan la región donde una nave puede permanecer estacionaria relativamente a la Tierra y la Luna.

“Una órbita de halo en L2 [el punto de Lagrange sobre la superficie del lado oculto] sería una posición ideal para un repetidor de comunicación lunar, dado que una nave allí podría ver siempre el lado oculto de la Luna. Algunas órbitas de halo son lo bastante grandes para que una nave siempre esté se encuentre con capacidad de ver la Tierra”, dijo Hill.

Una red de bajo coste

Aunque tal órbita de halo sería una bendición para las comunicaciones con el lado oculto lunar, puede ser un tema delicado su cualquier nave en tal órbita podría tambalearse precariamente sobre un punto altamente gravitatorio.

“Estos puntos de equilibrio inestable es como intentar colocar una canica sobre la cima de una colina. Con un ligero empujón, puedes mandarla rodando hacia abajo en muchas direcciones distintas”, dijo Hill.

Con sólo un pequeño empuje de sus impulsores un satélite de comunicaciones podría mantenerse en la órbita de halo correcta, o ser enviado de vuelta a la Tierra o hacia la Luna. La nave también puede entrar en tales órbitas de halo tan fácilmente como las abandona.

De hecho, el investigador Jeff Parker de la Universidad de Colorado ha encontrado que se necesita menos combustible para que un satélite entre en una órbita de halo en L2 del que se necesita para mantener un satélite en una órbita geoestacionaria en la Tierra a apenas 35 405 km sobre el planeta.

Más ahorro de costes provendrían de una peculiar técnica para una nave en los puntos L1 y L2 conocida como Navegación de Enlace; a través de la misma una nave en una órbita de halo cronometra cuánto necesita para retornarse un pulso para enviado a otra nave. A partir de esta cronometración la distancia entre los dos satélites puede deducirse y ambas naves pueden situarse en el espacio.

“Esto significa que una constelación de naves en la Luna pueden navegar de forma autónoma siempre que una de ellas esté en una órbita de halo. Esto reduciría el coste de operar la constelación”, dijo Hill.

Navegación por satélite Lunar

Así como para proporcionar contacto con la Tierra, una constelación de satélites en órbitas de halo darían a los caminantes lunares un grado de independencia y no necesitarían depender de que el control de la misión les diga su posición exacta sobre la superficie lunar.

“Los satélites de comunicación lunares podrían proporcionar algo similar al GPS para los exploradores lunares”, explica Hill. “Los receptores de cualquier Sistema de Posicionamiento Lunar orbital probablemente serían mucho más complejos que los receptores GPS que usamos en la Tierra”.

Nuestro sistema GPS terrestre depende de cuatro o más satélites en órbita geoestacionaria para confirmar nuestra posición, algo que probablemente no sería tan rentable en la Luna.

“Lo que es más probable que veamos es que los exploradores lunares tendrán sólo uno o dos satélites de comunicación lunares visibles en cada momento, por lo que los exploradores probablemente necesitarán tener sus propios relojes atómicos y esperar un tiempo antes de que tengan una buena fijación de la posición”, dijo Hill.



Autor: David Powell
Fecha Original: 30 de abril de 2008
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Comments (4)

  1. Los exploradores lunares necesitarán el sistema MoonSat…

    Comunicarse de forma efectiva con los astronautas sobre la Luna era una de las partes esenciales de las misiones Apolo. Sin un contacto por radio fiable no habríamos visto en directo el primer paso de Armstrong y con toda probabilidad, ningún paso en…

  2. españoleitor

    Muy interesante tu blog, sigue así. Saludos

  3. Dubitador

    Me pregunto si no llegaria a ser mas practico instalar en la Luna una suerte de mini ascensores espaciales a modo de altisimas torres de repetidores.
    .

  4. [...] Powell (abril de 2008). «Lunar Explorers Will Need MoonSat System » (en inglés), traducción al español . Consultado el 1 de mayo de [...]

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