Las gemelas GRAIL ya están en la Luna

Por Daniel Marín, el 2 enero, 2012. Categoría(s): Lanzamientos • Luna • NASA • Sistema Solar • sondasesp ✎ 8

Después de tres meses y medio de viaje, las dos sondas gemelas GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory) de la NASA se situaron en órbita lunar entre ayer y hoy. Las dos naves se hallan ahora en una órbita elíptica con un periodo de 11,5 horas después de realizar un encendido de frenado de una hora de duración. De aquí a marzo, las dos sondas llevarán a cabo varias maniobras hasta alcanzar una órbita circular de 55 kilómetros de altura con un periodo de 113 minutos, momento en el cual dará comienzo la fase científica de la misión. Las dos sondas se irán separando hasta alcanzar una distancia de 175 a 225 kilómetros entre si.

Las GRAIL ya están en órbita lunar (NASA).

Las sondas gemelas GRAIL-A y GRAIL-B tienen por objetivo realizar un mapa del campo gravitatorio de la Luna y para ello se medirán las desviaciones de los satélites en su órbita causadas por las inhomogeneidades en la distribución de masa del interior de nuestro satélite. GRAIL levantará un mapa del campo gravitatorio lunar de la cara visible de la Luna con una precisión cien veces mayor que la obtenida hasta la fecha. En el caso de la cara oculta, la precisión será mil veces mayor. Por este motivo, es necesario medir los movimientos relativos entre los dos satélites y con respecto a la Tierra con una precisión inferior a una micra (!), una técnica que ya se ha empleado para medir el campo gravitatorio terrestre en las misiones GRACE y GOCE de la ESA. En realidad, GRAIL alcanzará en la Luna una precisión mayor que GRACE en la Tierra debido a la ausencia de atmósfera alrededor de nuestro satélite. Para detectar los pequeños movimientos de cada nave se medirán los cambios de frecuencia en las señales de radio emitidas por los dos instrumentos LGRS (Lunar Gravity Ranging System), situados en ambas naves. A pesar de que la misión primaria de GRAIL no requiere la obtención de imágenes de la Luna, cada sonda incluye una pequeña cámara denominada MoonKAM (Moon Knowledge Acquired by Middle school students) que puede realizar hasta 30 imágenes por segundo.

 
Sondas GRAIL (NASA).

Las dos sondas GRAIL fueron lanzadas el pasado 10 de septiembre a bordo de un Delta II 7920H-10C desde la rampa SLC-17B de la Base Aérea de Cabo Cañaveral. Cada sonda tenía una masa de 307 kg al despegue y han tardado tanto tiempo en llegar hasta la Luna porque han empleado una trayectoria de baja energía a través del punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Luna (EML-1). Estas sondas gemelas estudiarán el campo gravitatorio lunar durante tres meses. Después, si la misión no se prolonga, se estrellarán contra la superficie lunar unos 40 días más tarde. Esta vida útil tan corta tiene su explicación en que la toma de datos sólo es posible mientras la geometría de las órbitas vistas desde la Tierra se mantenga dentro de ciertos parámetros.

Trayectoria de viaje hasta la Luna pasando por el punto de Lagrange EML-1 (NASA).

Fases de la misión de GRAIL (NASA).

El proyecto GRAIL es la 11ª misión de tipo Discovery de la NASA desde que este programa de misiones de bajo coste se inauguró en 1992. Inicialmente, el coste del programa debía ser de 375 millones de dólares, aunque finalmente ha alcanzado los 496,2 millones (incluyendo el lanzador Delta II). La misión GRAIL ha sido desarrollada por el MIT (Massachusetts Institute of Technology) y las sondas han sido construidas por Lockheed-Martin. Como es habitual, el control de la misión corre a cargo del centro JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA. A diferencia de otras misiones recientes de la NASA, como LCROSS o LRO, GRAIL no tuvo nunca relación alguna con el desaparecido Programa Constelación para poner un hombre en la Luna antes de 2020.

GRAIL no es la primera sonda destinada a la medición del campo gravitatorio de la Luna, ya que ese honor recae en los subsatélites desplegados por el Apolo 15 y el Apolo 16 a principios de los años 70. Entre 1998 y 1999, la sonda Lunar Prospector también estudió el campo gravitatorio lunar en detalle. No obstante, gracias a la precisión de los instrumentos de GRAIL se espera que esta misión permita desvelar varios de los misterios que aún guarda celosamente la Luna. Entre ellos, por qué la corteza de la cara oculta es más gruesa que la de la cara visible, cómo es la estructura interna de la Luna (¿existe un pequeño núcleo metálico?) o cuál es la relación exacta entre los mascons y las cuencas de impacto. En pocos años sabremos si GRAIL ha encontrado el Santo Grial de los misterios lunares.



8 Comentarios

  1. No sabía que la corteza en la cara oculta es más gruesa… ¿Hay alguna hipótesis sobre este hecho?

    Sigo con mi visita diaria a este gran blog.

    Salud!

  2. Feliz año nuevo y me alegro de que sigas aquí al pié del cañón. Aunque no comente muy a menudo leo todo lo que posteas en Eureka.

    Aunque sea especular supongo que la Luna tendrá algún tipo de diferenciación interna. Hay que pensar que en algún momento estuvo totalmente fundida y por su tamaño forzosamente debieron precipitar al fondo los materiales más pesados.

    Mi opinión es que si está hecha de algo similar al manto terrestre, éste también contiene metales aunque no sea excesivamente rico en ellos. Por lo tanto deduzco que tendrá un diminuto núcleo metálico, o bien, si su masa no fué suficiente entonces tendremos un núcleo más grande de roca rica en metal.

  3. Parece mentira que hagan una trayectoria tan larga para alcanzar la luna y sea energeticamente mejor que una directa..podrías cuantificar en porcentaje cuanto mejor es?
    Muy buen articulo como siempre y Feliz Año!

  4. Daniel una consulta sobre la precisión y sensibilidad, desde que masa y distancia aproximadamente podrían estos vehículos detectar el tirón gravitatorio de un asteroide?

  5. @Leroy: no, a no ser que el asteroide pase rozando la Luna 🙂

    @Anónimo: bueno, cuando dije más eficiente me refería desde el punto de vista de esta misión en concreto. En realidad, ambas trayectorias necesitan una Delta-V muy parecida (unos 4,1 km/s) si usamos sistemas de propulsión no iónicos. La diferencia es que desde puedes usar cualquier órbita LEO para alcanzar EML-1 y, al mismo tiempo, puedes ir a cualquier órbita lunar desde EML-1. En el caso de una misión polar como GRAIL, puedes encontrar cierta ventaja en usar esta trayectoria.

    Saludos.

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Por Daniel Marín, publicado el 2 enero, 2012
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