La sonda Chang’e 6 aluniza con éxito en la cara oculta de la Luna para recoger muestras

Por Daniel Marín, el 3 junio, 2024. Categoría(s): Astronáutica • China • Luna • Sistema Solar ✎ 75

China lo ha vuelto a hacer. El segmento de descenso de la sonda de retorno de muestras Chang’e 6 alunizó en la cara oculta de la Luna el 1 de junio de 2024 a las 22:23 UTC. La zona de aterrizaje se halla en el anillo exterior del cráter Apolo, situado en la cuenca de impacto Polo Sur-Aitken (SPA), en las coordenadas 41,638º sur, 153,986º oeste (el lugar previsto era 42,1º sur, 154,4º oeste; no se sabe si la diferencia se debe al error previsto en la elipse de aterrizaje o a cambios de última hora de la misión). Toda la operación fue automática y la telemetría se transmitió a la Tierra desde la cara oculta mediante el satélite Queqiao 2, situado en una órbita elíptica lunar. Si todo sale bien, la Chang’e 6 será la primera sonda que traerá muestras a la Tierra de la cara oculta de la Luna.

La Chang’e 6 a pocos metros sobre el suelo lunar (CNSA).

Este es el cuarto intento de alunizaje de una sonda china en la Luna y el cuarto exitoso (Chang’e 3, 4, 5 y 6). Cuatro de cuatro, un récord que no ha logrado ningún otro país. También es el segundo aterrizaje de una sonda china en la cara oculta de la Luna tras la Chang’e 4 en 2019. Precisamente, la Chang’e 4 y su rover Yutu 2 siguen operativos en estos momentos —con su telemetría retransmitida a través del Queqiao 1, en el punto de Lagrange L1 del sistema Tierra-Luna—, por lo que durante unos días China tendrá tres vehículos operativos en la cara oculta de nuestro satélite. Recordemos que ningún país aparte de China ha logrado poner una nave sobre la cara oculta. También se trata del primer alunizaje totalmente exitoso en 2024, pues los tres anteriores o fueron un fracaso (Peregrine PM-1) o terminaron con la sonda en una posición no prevista en el suelo (la sonda japonesa SLIM aterrizó de morro al explotar uno de sus dos motores y perder una tobera y el módulo Nova-C Odysseus acabó de costado al aterrizar con exceso de velocidad y colapsarse varias de sus patas).

Zona de aterrizaje original de la Chang’e 6 (Google Earth).
Zona de aterrizaje (cruz amarilla derecha) comparada con la prevista (cruz izquierda) (X @Seger Yu).
Lugares de alunizaje de las 4 misiones chinas (CCTV).
Distancia entre los lugares de alunizaje de las Chang’e 4 y 6 en la cara oculta (Weibo @Steed的围脖).

La sonda Chang’e 6 fue lanzada el pasado 3 de mayo desde Wenchang mediante un CZ-5 y el 8 de mayo a las 02:12 UTC se situó en una órbita inicial de 200 x 8600 kilómetros y un periodo de 12 horas mediante el motor del segmento orbital (la sonda realizó varios encendidos de corrección de la trayectoria, pero no se han publicado los detalles). A diferencia de la Chang’e 5, la Chang’e 6 se colocó en una órbita retrógrada (teniendo en cuenta que el periodo de rotación de la Luna es muy largo, esta no es una diferencia significativa). Una vez en órbita, a las 08:14 UTC se desplegó el pequeño cubesat paquistaní ICUBE-Q. Posteriormente se situó en una órbita con un periodo de 4 horas y, por último, en una órbita circular de 200 kilómetros. La CNSA no ha hecho públicas las fechas y horas de estos encendidos ni los parámetros orbitales precisos.

La Luna vista desde el cubesat paquistaní ICUBE-Q (CNSA/SUPARCO).
Órbitas intermedias de la Chang’e 6 (CNSA).
Órbita final de 15×200 km del segmento de descenso (CNSA).
Partes de Chang’e 6 (CASC).

El 30 de mayo a una hora indeterminada el segmento de descenso se separó, como estaba previsto, del segmento orbital. Posteriormente, el segmento de descenso redujo su periastro hasta los 15 kilómetros. El 1 de junio a las 22:09 UTC el motor de la etapa de descenso se encendió cuando estaba en el periastro y comenzó el encendido final (una de las pocas efemérides que ha hecho públicas la CNSA). El motor hipergólico YF-36A funciona durante 310 segundos en total y es capaz de modular su empuje entre los 1,5 y los 7,5 kilonewton, con un impulso específico de 313 segundos. Se puede encender hasta 30 veces y es similar al de las etapas de descenso de las sondas Chang’e 3, 4 y 5 y al del módulo de aterrizaje de la Tianwen 1. Este es el mismo motor que usará el módulo lunar tripulado Lanyué en el futuro (empleará cuatro unidades). Sus dimensiones son de 1,46 metros de largo y tiene 0,83 metros de diámetro, con una masa de 39 kg. Durante el descenso, la sonda usa también 16 motores de control de posición de 150 newton de empuje. Todos estos motores están alimentados por cuatro tanques de propergoles hipergólicos de 500 litros cada uno situados en la etapa de descenso.

Vista lateral del segmento de descenso de la Chang’e 5, similar a la Chang’e 6 (CASC).
Vista desde arriba del segmento de descenso (CASC).
Motor de la etapa de descenso de 1,5-7,5 kN (CASC).
Sistema de propulsión de la etapa de descenso (CASC).

La sonda siguió un perfil de descenso parecido al de la Chang’e 5, aunque no se han comunicado diferencias sustanciales. Al alcanzar los 2,5 kilómetros de altitud, la sonda, guiada por radar y lídar, ya había eliminado casi toda su velocidad horizontal y giró para colocarse en vertical. A partir de ese momento, a 2 kilómetros de altitud, la nave comenzó a buscar posibles obstáculos de gran tamaño para evitarlos usando datos del lidar y de varios sensores (lídar, altímetro de microondas y cámaras de navegación). A cien metros de altitud y a diez segundos del aterrizaje, la sonda había eliminado su velocidad horizontal completamente y quedó suspendida durante unos 2 segundos mientras el sistema de navegación óptica elegía la zona óptima de aterrizaje. A 30 metros de altitud el motor principal redujo su empuje para evitar que las rocas y el regolito desplazados pudieran dañar el vehículo. Par evitar que el regolito expulsado por el motor pudiera confundir a los sensores de navegación, la sonda iba equipada con sensores de rayos gamma que detectan la proximidad del terreno derivados de los empleados en las naves tripuladas Shenzhou. El motor se apagó a pocos metros de altura y la sonda cayó en caída libre hasta contactar con el suelo lunar.

Secuencia de descenso de la Chang’e 5 (CASC).
Amortiguadores y estructura colapsable del tren de aterrizaje (CASC).
Recreación del descenso de la Chang’e 6 (CASC).

El tren de aterrizaje de la etapa de descenso va equipado con amortiguadores y una estructura deformable para absorber la energía del impacto. Durante dos días, la Chang’e 6 recogerá muestras de la cara oculta usando un taladro capaz de llegar a 2,5 metros de profundidad y un brazo robot. El taladro acumula las muestras dentro de una manguera de tela y las deposita enrolladas directamente en un cilindro y luego en el contenedor principal situado en la etapa de ascenso. El brazo robot de 3,7 metros sirve para recoger regolito y rocas seleccionadas por el control de tierra que luego serán depositados en un contenedor localizado en la etapa de descenso. Al terminar las operaciones de superficie, el brazo robot introduce este contenedor en el recipiente principal de la etapa de ascenso usando cámaras para guiarse en la maniobra. Los científicos e ingenieros de la misión trabajan contrarreloj para construir una réplica del lugar del alunizaje una vez recibidas las primeras imágenes y planear así los mejores procedimientos para recoger las muestras de superficie.

La Chang’e 6 recogerá muestras mediante el taladro y el brazo robot (CASC).
El contenedor para las muestras lleva dos cilindros: un cilindro grande en el que se acumulan las muestras del taladro enrolladas y un cilindro más pequeño con las muestras recogidas en la superficie por el brazo robot (CASC).
Detalle del taladro: las muestras se acumulan enrolladas en un tubo de tela y luego se depositan en el cilindro (CASC).
Detalle del contenedor (CASC).

Debido a las limitaciones de las sesiones de las comunicaciones con el Queqiao 2 y su posición en el apoastro, la Chang’e 6 solo tendrá 14 horas para recoger las muestras en vez de las 22 horas de la Chang’e 5. Por este motivo, la Chang’e 6 incorpora un nuevo software para adaptar las instrucciones del control de tierra a las condiciones reales de la zona de aterrizaje. Pot otro lado, la misión de superficie de la Chang’e 6 está limitada por las baterías de la sonda (no lleva RTG como las Chang’e 3 y 4), las condiciones de iluminación para la navegación óptica y la elección de muestras. Está previsto que la etapa de ascenso de la Chang’e 6 despegue de la superficie lunar en la noche del 4 de junio para acoplarse luego con el segmento orbital y transferir el contenedor con muestras a la cápsula.

Recreación de la Chang’e 6 en el control de misión de Pekín tras el alunizaje (CCTV).
Satélite retransmisor Queqiao 2 (CCTV).
Recreación de la Chang’e 6 en la superficie lunar (CCTV).

En los próximos días se publicarán imágenes y detalles de la zona de alunizaje, pero, por el momento, la Chang’e 6 ha vuelto a subir el listón de secretismo en el programa espacial chino. Si ya la Chang’e 5 fue una misión mucho más opaca que la Chang’e 4 en cuanto a relaciones públicas se refiere, la Chang’e 6 parece que batirá todos los récords. Una lástima, pues es una misión ciertamente fascinante, tanto desde el punto de vista científico como técnico.

Fases de la misión Chang’e 6.
Éxito del alunizaje de la Chang’e 6 (CASC).



75 Comentarios

  1. Según parece la etapa de ascenso ya ha despegado de la luna y las muestras ya están en camino.

    https://spanish.xinhuanet.com/20240604/21105c0e616c450d894586f9c7e9e3ab/c.html

    Ahora supongo que falta la recogida del contenedor en orbita lunar y su vuelta a la tierra.

    En cuanto a lo que comentais de publicitar mas o menos la misión. Esta gente tiene planes de larga duración y no tienen que rendir cuentas a la opinión publica para su financiación, así que supongo que el marketing y la publicidad no lo ven como algo prioritario. A mi me parece que el objetivo principal de esta misión es el de probar la tecnologia para la sonda tripulada.

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