Chang’e 4: sobreviviendo a la fría noche lunar en la cara oculta de la Luna

Por Daniel Marín, el 8 febrero, 2019. Categoría(s): Astronáutica • China • Luna ✎ 43

Uno de los aspectos más complicados de una misión a la Luna es sobrevivir a la larga y fría noche lunar de dos semanas. Las sondas espaciales no toleran demasiado bien los extremos térmicos. Afortunadamente, la sonda china Chang’e 4 y su pequeño escudero, el rover Yutu 2, cuentan con un generador de radioisótopos (RTG) y un calefactor radiactivo (RHU), respectivamente. Ambos sistemas han sido construidos en colaboración con Rusia y llevan plutonio-238 sintetizado en ese país. La sonda Chang’e 4 alunizó en la cara oculta de la Luna el 3 de enero de 2019 e inmediatamente desplegó el rover Yutu 2. Entre el 6 y el 19 de enero el rover dejó de moverse por culpa de las elevadas temperaturas del mediodía lunar. Tras continuar rodando alrededor de la Chang’e 4 y recorrer un total de 44 metros, el rover volvió a pararse y se enfrentó a su primera noche lunar el 12 de enero, mientras que la Chang’e 4 apagó sus sistemas principales un día más tarde. Tanto la Chang’e 4 como Yutu 2 soportaron con éxito los casi –190 ºC de la noche en el cráter Von Kármán (registrados por la propia Chang’e 4). El RTG sino-ruso produce 120 vatios de potencia térmica y 2,5 voltios, suficiente para mantener algunos instrumentos operativos durante la noche, como el termómetro.

La sonda Chang’e 4 vista por el rover Yutu 2. Se aprecian claramente las antenas de 5 metros del experimento de radioastronomía de baja frecuencia (Xinhua/CCTV).

El rover se «despertó» el 29 de enero a las 12:00 UTC y la Chang’e 4 hizo lo propio el 30 de enero a las 12:39 UTC una vez que el Sol volvió a iluminar las planicies del hemisferio sur de la Luna. Yutu 2 pasó la noche a 18 metros de distancia de la Chang’e 4 en dirección noroeste. La razón de que se despertase antes que la Chang’e 4 es que necesitaba desplegar los paneles solares para recargar sus baterías y disipar el calor sobrante con sus radiadores, ya que los paneles habían sido plegados para aguantar mejor las bajas temperaturas nocturnas. El 3 de febrero Yutu 2 volvió a echarse una siesta por culpa del calor del mediodía.

Recorrido de Yutu 2 (CGTN).
Imagen de la Chang’e 4 tomada por Yutu 2 poco después de bajarse de la sonda el 3 de diciembre de 2018 (CGTN).
Recorrido de Yut (Phil Stooke/unmannedspaceflight.com).

La pequeña biosfera que la Chang’e 4 llevaba a bordo dentro de un pequeño contenedor cilíndrico de 3 kg dio mucho que hablar cuando se supo que una de las semillas de algodón logró germinar después del aterrizaje tras exponerla a la presencia de agua durante 87 horas. Aunque fuese dentro de una lata, era la primera vez que una planta brotaba en la cara oculta de la Luna. No obstante, todos los seres vivos que llevaba el experimento —el resto de semillas de arabidopsis, patatas y colza, levadura y moscas de la fruta— no sobrevivieron a la primera noche lunar y a las temperaturas de —50 ºC que se alcanzaron dentro del contenedor. Solo después del lanzamiento se supo que la Chang’e 4 no transportaba capullos de gusanos de seda como se había dicho en un primer momento, ya que se prefirió sustituirlos por huevos de moscas de la fruta.

Una semilla de algodón germina en la cara oculta de la Luna. La imagen es del 7 de enero (CNSA).
La Chang’e 4 vista por el rover Yutu 2 (CNSA).

El 30 de enero la sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) pudo fotografiar la Chang’e 4 posada en el cráter Von Kármán de la cara oculta de la Luna. La LRO no pasó sobre el lugar del alunizaje, sino a 330 kilómetros más al este, por lo que tuvo que inclinarse 70º para hacer la fotografía y, como resultado, la Chang’e 4 apenas ocupa un par de píxeles, pero ahí está. La imagen no parece gran cosa, pero ha habido que mover muchos hilos políticos al más alto nivel para que pudiese hacerse realidad. La NASA tiene prohibido cualquier tipo de colaboración con China en asuntos espaciales, así que tomar una imagen de este tipo requiere muchas negociaciones previas y una autorización específica del Congreso. A cambio de tomar la imagen, China ha acordado proporcionar datos a la NASA sobre los tiempos de encendido del motor de la Chang’e 4 durante su descenso. Aparentemente, cuando en 2013 la LRO fotografió la sonda Chang’e 3 en la superficie lunar China no cumplió su parte del trato inmediatamente, lo que volvió a aumentar el recelo entre los dos países.

La Chang’e 4 en el fondo del cráter Von Kármán vista por la LRO (NASA/GSFC/Arizona State University).
Detalle de la imagen anterior. Ese punto es el único artefacto humano que se ha posado suavemente sobre la cara oculta de la Luna (NASA/GSFC/Arizona State University).

Por otro lado, el satélite chino Longjiang 2 (DSLWP-2) ha seguido enviando imágenes de la Luna. Este pequeño satélite fue enviado a nuestro satélite junto con su hermano gemelo Longjiang 1 como carga secundaria durante el lanzamiento del satélite repetidor Queqiao, encargado de retransmitir las señales de la Chang’e 4 hacia la Tierra. El pasado 3 de febrero el Longjiang 2 envió una imagen en la que se podía ver la cara oculta de la Luna y la Tierra.

La Tierra y la cara oculta de la Luna vistas por el satélite Longjiang 2 (Xinhua).
Imagen de la cara oculta vista por el Longjiang 2 el 30 de enero de 2019 (CGTN).

Algunos medios han comentado de forma errónea que estas imágenes del satélite Longjiang 2 son las primeras de la cara oculta de la Luna en la que se puede ver la Tierra, pero esto no es cierto. Recientemente hemos podido ver imágenes similares del satélite retransmisor Queqiao y, hace cinco años, la Chang’e 5-T1 nos mostró imágenes similares de alta calidad. Y eso por no hablar de imágenes parecidas obtenidas por las misiones DSCOVR, Galileo o NEAR. En cualquier caso, sin duda se trata fotografías espectaculares.

La cara oculta de la Luna y la Tierra vistas por el satélite Queqiao (CGTN).
La cara oculta de la Luna vista desde el satélite Queqiao (https://www.weibo.com/1851755225/Han6Y89L8).
Imagen desde el satélite Queqiao en la que vemos la Tierra y la Luna y parte de la antena desplegable (https://www.weibo.com/1851755225/Han6Y89L8).
La Luna y la Tierra vistas en 2014 por la Chang’e 5-T1 (Xinhua).


43 Comentarios

  1. Que gran trabajo de la agencia espacial China. En serio Chapeau!

    De verdad que es una lástima que China y EEUU, no puedan colaborar. Es que si las potencias del mundo con agencias espaciales aunarán esfuerzos (EEUU, China, Rusia, India, Japón, la ESA, y Canadá), es probable que hubiera dinero para construir no sólo una Estación en Órbita baja lunar como Dios manda, sino incluso poner uno o varios módulo habitables sobre la Luna en 15 años.

    El espacio es tremendamente peligroso y caro, y más aún si hablamos de misiones tripuladas. O los paises dejan al margen sus diferencias y empiezan a colaborar para abrirlo de par en par, o no vamos a ninguna parte o vamos a tardar 4/5 veces más y eso con suerte.

    Y ya puestos (por pedir que no quede), que colaboren y aúnen esfuerzo no solo en lo referente al Espacio, sino también en cualquier otra empresa científica realmente grande y compleja (próximos Experimentos de Física de Partículas [Proximo Acelerador de Partículas], Proyectos de desarrollo en el ámbito Energético [ITER+DEMO], y sobre todo proyectos de investigación médica para buscar tratamientos para enfermedades de todo tipo, etc, etc).

    Ojalá en serio … ojalá algún día llegue a ver algo así. Pero viendo la escalada de tensiones entre todos pues, no, no pinta bien, (y pinta a fantasia del barrio de la gominola , de la calle de la piruleta), y es una lástima, cuando lo pienso en serio es que le da uno hasta bajón de ánimos y todo … . Que pena, que puñetera (con perdón y por no decir otra palabra), pena .

    Salu2

    1. Los viajes a la luna del siglo pasado, las misiones apolo, no se hicieron fruto de la colaboración, sino de la competencia y la confrontación. en 40 años de cooperación espacial internacional la ISS es lo único que hemos logrado con dicho método.

      1. No tanto por la competencia convencional sino porque era una competición nacional como extensión de la guerra fría.
        Es decir, disponían de un presupuesto porcentual muy superior al actual, y además únicamente focalizado en un objetivo.

        Creo que ese modelo no es extrapolable al modelo de mercado, que es al que solemos referirnos cuando hablamos de competencia en el mercado.

        En el modelo de mercado, lo que prima no es la velocidad de los objetivos, sino la prosperidad económica, lo que lleva a un modelo de abaratamiento.
        Discurre de una forma diferente. No digo que sea peor. Digo que el modelo de la guerra fría no es comparable. Necesita una distinción propia.

    2. Curiosamente, Herebus, China y USA sí que colaboran en grandes proyectos de telescopios terrestres, como por ejemplo el TMT.
      La verdad es que en este sentido los americanos están un poco paranoicos.
      Yo espero que sean los europeos los que hagan de pegamento entre los dos bandos.

      1. La estrellas no aparecen en las fotos/vídeos porque la sensibilidad de las cámaras está ajustada para retratar bien a los objetos de interés, los cuales son MUCHO más brillantes que las estrellas de fondo.

        Si se ajusta la sensibilidad de las cámaras de modo que aparezcan las estrellas de fondo, todo lo demás aparecerá sobreexpuesto: la Tierra, la Luna, el lander, el rover… serían cegadores manchones blancos.

        https://maikelnai.naukas.com/2007/12/15/por-que-no-se-ven-estrellas-en-las-fotos-tomadas-por-los-astronautas-desde-la-luna/

    3. La pena es que China robara un satélite y después no haya dado ningún tipo de argumento para volver a confiar en ella, como por ejemplo el caso del Chang’e 3

      1. 😉 Más fácil :

        danielmarin.naukas.com/categoria/china/

        planetary.org/explore/space-topics/space-missions/change-4.html

        gbtimes.com/tag/chang%27e-4

        twitter.com/aj_fi

        twitter.com/LaunchStuff

  2. Daniel, la fecha de alunizaje es el 3 de enero. En texto y pie de foto se ha deslizado un 3 de diciembre.
    Aprovecho para agradecerte estas estupendas entradas en Eureka y los interesantísimos programas que hacéis en Radio Skylab.

  3. Ojalá el Rover pronto se mueva como lo isieron los Rover soviético del siglo pasado por qué sino quedarán como meros instrumentos propagandísticos ,
    Para mí es vital que nos den información sobre la formación de él lado oculto de la luna y sobre su riqueza de helio 3

  4. Disculpad el OFF TOPIC, pero hoy se estrena la película High Life. Temática espacial, no sé hasta qué punto es más un thriller que algo específico para espacio-trastornados, pero ahí os dejo levantada la liebre. La temática va de cómo extraer energía de un agujero negro, no os descubro más. Sólo por ver la recreación del agujero… la película está dirigida por una francesa: ya os aviso que no vais a encontrar escenas “hollywoodienses”. Un saludo a tod@s.

    1. Según wikipedia:

      Un grupo de delincuentes son enviados a una misión de búsqueda de energía alternativa en el espacio. Monte, uno de los criminales a bordo tenía una hija, Willow, concebida en contra de su voluntad a través de inseminación artificial, pero llega a quererla cuando están cerca del final de su viaje.

  5. ¿Fue un fallo lo que puso al invernadero a -50ºC? En algún sitio web, ponían que fue un fallo eléctrico. No obstante no he podido contrastar la información.
    La foto de quequiao de la cara oculta de la luna, me parece muy bonita.
    ¿Al final la diferencia de temperatura ‘a la sombra’, es porque la composición de la superficie es diferente?

    1. No creo que influya apenas la diferencia de composición del suelo entre la cara oculta (que no oscura) y la visible. En cuanto a la sombra, las dos tienen el mismo tiempo de sombra. La gran diferencia es entre el día y la noche, que sucede igual en ambas caras alternativamente. La pérdida de calor al espacio por la noche es mucho mayor que en la Tierra, ya que nada de la radiación del suelo vuelve reflejada, porque no hay atmósfera. Además, como las noches duran dos semanas, el enfriamiento se acumula y es tremendo.

      Pienso que se podría aprovechar como fuente de energía esta gran diferencia de temperatura entre día y noche. Por ejemplo enterrando un gran radiador en el regolito y exponiendo al vacío otro, e intercalando entre ambos unas células termoeléctricas.

        1. Supongo que segirán dependiendo de los RTGs, pero son tan caros y peligrosos que quizá deberían buscarse alternativas. En caso de usar la diferencia de temperatura entre el suelo y el cielo, tendría además la ventaja de que es una fuente inagotable. De día aprovecharía el calentamiento y de noche el enfriamiento, y así para siempre.

  6. El tremendo frío en la superficie de la Luna por la noche debido a que se irradia el calor al espacio sin el efecto invernadero de una atmósfera, me hace recordar los tubos de lava. Allí, además de tener protección contra las radiaciones, la temperatura debe de ser mucho más estable y menos fría.
    Creo que sería ideal que se explorasen personalmente esos tubos por espeleólogos. Si encontrasen hielo en alguno de ellos se podría instalar en él una estación habitada. Para alunizar se podría usar el pequeño módulo lunar reutilizable del que trataba la entrada anterior, de dos plazas y cinco toneladas, repostando en órbita lunar.

    Perdón por soñar en público.

  7. offtopics:

    Quizás ya nos parezca habitual, pero …
    https://spacenews.com/arianespace-launches-indian-saudi-telecom-satellites-in-years-first-ariane-5-mission/
    La ESA ha lanzado el primer Ariane 5 del año 🙂 Satélite indio y otro de Arabia Saudí 🙂

    Un auditor ha comentado que puede ser que el Ariane 6 no pueda competir económicamente con el F9. Europa necesita (o desea) su propio acceso al espacio y aunque no sea competitivo, será utilizado para los recursos militares/nacionales críticos.

    ArianeGroup colaborará con Reino Unido para crear su lugar propio de lanzamiento.

    Hay un segundo cohete iraní que ha fallado. Llevaba un satélite llamado Dousti.

    Rogozin promete a Putin 45 lanzamientos para 2019, en contraste de los 22 de 2018 (lleva retraso).

    El SLS quizás se retrase a 2021.

    1. El ariane 6 será un fracaso comercial no solo contra el Falcon 9…si no contra el New Glenn, el Vulcan y casi seguro el H3 Japonés…como no se pongan las pilas con el Prometheus-Callisto…lo llevan claro…

    2. El SLS quizás se retrase a 2021. ……y al 22 y al 23 y al24 …..me pregunto ¿cuantas décadas se tiene que retrasar un proyecto para considerar que es ya una tomadura de pelo?

      1. Depende del proyecto. Por ejemplo, la construcción de la Gran Muralla China insumió unos 1600 años, siglo más, siglo menos… y no empezó a rendir frutos sino hasta mucho después, ¡benditos sean los turistas!

        Así pues, probablemente el museo / parque temático del Boeingodonte SLSaurio recuperará con creces la inversión. Don’t panic.

  8. No entiendo por qué el mediodía lunar es mas caluroso que el atardecer.

    Me explico. En la tierra el ángulo con el que inciden los rayos solares es muy importante porque mientras mas inclinado, mas atmósfera deben atravesar, y es en la atmósfera donde pierde energía rápidamente, pero en la Luna no pasa esto, se me ocurre que el suelo se debería ir calentando todo el tiempo mientras dure el día, y que el peor momento debería ser al atardecer… que me estoy perdiendo?

    1. No creo que la atmósfera sea lo que más influye.
      Imagina que interpones entre el sol y la Luna (o la Tierra) una lámina opaca, perpendicular a los rayos de sol, con una rendija de este a oeste, de 1 km. Cuando la rendija ilumina el ecuador lo hace sobre 1 km. Si lo hace sobre los bordes, la misma luz se extiende en una franja de muchos km de suelo, así que los bordes reciben menos calor.

      1. Más gráfico :
        https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oblique_rays_04_Pengo_DE.svg
        El haz A es igual de energético que el haz B, pero la energía del haz A termina distribuida en un área mayor, o sea, el área A recibe menos energía por metro cuadrado que el área B.

        Nota 1: El contexto de esa imagen es “por qué hace más calor en el Ecuador que en las altas latitudes” en relación a “por qué hace más calor en verano que en invierno”. Pero… ¡santas esferas esféricas, Batman!… intercambiando latitud por longitud, la imagen es igualmente válida para entender “por qué hace más calor al mediodía que al atardecer”.

        Nota 2: La absorción atmosférica influye, sí, pero el factor por lejos más influyente es la inclinación del haz con respecto a la superficie. Excepto en mundos como Venus, donde el efecto invernadero es tan bestial que no importa el día, la noche, el ecuador, los polos, o la estación del año: siempre es un infierno.

        Nota 3: Cuidado con la wiki en Español
        es.wikipedia.org/wiki/Estaciones_del_a%C3%B1o#La_causa_de_las_estaciones
        Lo que está entre paréntesis al final del segundo párrafo… más valdría que no estuviera. No es que el dato sea incorrecto, lo incorrecto es que… si la “explicación” va a ser incompleta, si se va a mencionar sólo UNO de los factores… que por lo menos se mencione el factor principal, NO el secundario.

        Saludos.

  9. Off Topic: parece que dejaron afuera de los lanzamientos de seguridad nacional a SpaceX, bastante injustamente,para defender a ULA, Grumman y Blue Origin.
    (Soacenews)

    1. ¿Link? Dudo que BO o NG tengan contratos con unos lanzadores que no están aún certificados. Si te refieres al lanzamiento de la misión Lucy, al ser de la NASA estará todo el proceso documentado y auditado. Hay que tener en cuenta que la segunda etapa de los Atlas, la Centaur, es mucho más apropiada para misiones fuera de la influencia de la Tierra, 450 s por 350 s de Impulso Específico.

        1. Gracias por el link, entré en la web y no lo encontré.

          Por cierto, ya viendo el inicio de la noticia se explica todo: “Sen. Dianne Feinstein (D-Calif.) and Rep. Ken Calvert (R-Calif.) …”

        2. Básicamente es una queja de que a SpaceX no se le financie la fase 1 del programa, cuando ya tiene un lanzador que fue desarrollado en base a un contrato con la NASA para suministrar a la ISS, pero que al resto de competidores sí se les financie el desarrollo de naves que no están listas a día de hoy. No sé cómo SpaceX, que también recibió financiación de la USAF para el Raptor y que ahora parece olvidar, quiere participar en un programa para el desarrollo de lanzadores para el envío de cargas desde LEO a GEO, habiendo dicho SpaceX por activa y por pasiva que todo su desarrollo se focaliza a Starship (aka ITS, aka BFR), ¿pretende que la USAF le financie el desarrollo de semejante nave para lanzar satélites militares? A día de hoy SpaceX ya cuenta con el F9 y el FH para participar en la segunda fase de ese programa, si es la propia SpaceX la que quiere prescindir de esos lanzadores para focalizarse en Starship, allá él, pero la administración estadounidense no ve necesidad de financiar otro lanzador superpesado cuando la NASA ya está pagando por el SLS.

          Imagino que los fans de SpaceX lo verán muy injusto pero recuerdo que el objetivo del contrato LSA es “to develop commercially viable rockets that could be trusted to carry national security payloads”, por tanto, tiene sentido que se busque aumentar la competencia de los programas de desarrollo en marcha. Y sí, está ULA, pero recuerdo que está obligada a renunciar al Atlas por la imposición de prescindir de los motores RD-180, de ahí que le tengan que financiar el desarrollo del Vulcan.

          Creo que la historia se reduce más a una rivalidad entre estados por recibir financiación, ya que curiosamente ambos senadores son Californianos. Está claro que en la fase 2 el favorito para hacerse con contratos de lanzamiento será SpaceX, ¿alguien lo duda?

  10. DEP, primeros visitantes no intencionados del lado oculto de la Luna.

    Entiendo las razones por las que la NASA no pudo fotografiar por iniciativa propia la sonda, pero aun asi por una foto en la que lo mas espectacular con diferencia es el paisaje lunar, y la Chang’e 4 pasaria desapercibida por completo si no dijeran donde esta… en fin.

  11. _”A cambio de tomar la imagen, China ha acordado proporcionar datos a la NASA sobre los tiempos de encendido del motor de la Chang’e 4 durante su descenso”_

    ¿Qué tienen de especial los motores usados durante el descenso? Pensaba que esta tecnología ya la tenían controlada los americanos después de tantos descensos en las misiones Apollo.

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