A medida que nos aventuramos hacia la Luna y establecemos una presencia lunar sostenida, encontrar y comprender el agua en la superficie lunar se vuelve cada vez más importante. El agua lunar está en gran parte en forma de, pero no necesariamente limitado a, hielo de agua. Los astronautas en la Luna podrían usar este hielo para diversas necesidades de la tripulación, incluido el combustible para cohetes.
La misión Lunar IceCube, dirigida por la Universidad Estatal de Morehead en Morehead, Kentucky, estudiará la distribución del agua y la interacción en la Luna. La misión llevará un instrumento de la NASA llamado Espectrómetro de Exploración de Alta Resolución Compacto de Banda Ancha Infrarrojo (BIRCHES) para investigar la distribución de agua y otros volátiles orgánicos. Los científicos de la NASA usarán estos datos para comprender dónde está el agua en la Luna, sus orígenes y cómo podemos usarla, dice un artículo de Katherine Schauer para GSFC News Greenbelt MD (SPX), replicado en Mon Daily.
«Lunar IceCube ayudará a allanar el camino para las misiones humanas a través de misiones robóticas significativamente menos costosas y al abordar la dinámica del agua en la Luna», dijo Mark Lupisella, gerente de investigación y desarrollo de exploración. «Esto no solo es importante para la ciencia, sino que también podría ser importante para reducir el costo de las misiones humanas a largo plazo».
El instrumento BIRCHES no solo ayudará a mapear la distribución y la dinámica del agua en la superficie de la Luna, sino también en la exosfera, un volumen muy delgado similar a la atmósfera que rodea la Luna. Los científicos están interesados en comprender la absorción y liberación de agua del regolito de la Luna, que es comparable al suelo en la superficie de la Tierra. Al estudiar la absorción y liberación de agua, los científicos pueden comenzar a mapear los cambios que ocurren en la Luna. Encontrar y comprender el agua en la superficie lunar es vital para establecer una presencia sostenida en la Luna.
Lunar IceCube planea tener una órbita elíptica de siete horas alrededor de la Luna, donde observará la superficie lunar durante una hora de ese tiempo. Este tiempo de observación limitado se debe a la visión de la luna de los BIRCHES. Si el Sol se asoma al punto de vista del Lunar IceCube mientras observa o viaja a la Luna, el instrumento BIRCHES se dañaría permanentemente debido a la intensidad de la energía del Sol en el detector infrarrojo y otros componentes ópticos sensibles dentro del instrumento. Para evitar esto, el equipo desarrolló una pequeña puerta tipo garaje en el instrumento que se abrirá y cerrará para proteger el instrumento, argumenta el artículo.
Lunar IceCube está diseñado para proporcionar varias observaciones del sitio en diferentes latitudes para comprender mejor los ciclos del agua en la Luna. Además, los hallazgos de Lunar IceCube proporcionarán mediciones complementarias a otros CubeSats que observan la Luna.
«Todo lo que aprendemos sobre la Luna es valioso», dijo Cliff Brambora, ingeniero principal de BIRCHES. «La Luna es una especie de campo de pruebas para la tecnología y la exploración, y el conocimiento que obtengamos allí nos ayudará con el potencial para establecer una presencia sostenida en otros planetas, como Marte».
Además de la tecnología miniaturizada para el instrumento BIRCHES, Lunar IceCube contará con un propulsor de propulsión iónica, una nueva tecnología para CubeSats. Debido al tamaño minúsculo de la nave espacial, el propulsor opera eléctricamente usando pequeñas cantidades de propulsor para dar un pequeño empujón y conducir la nave espacial a lo largo de su trayectoria, similar a la de las alas de mariposa, escribió Katherine Schauer.
«La exploración interplanetaria con CubeSats es posible mediante el uso de innovadores sistemas de propulsión y trayectorias creativas», dijo Benjamin Malphrus, de la Universidad Estatal de Morehead. «El sistema de propulsión iónica es una tecnología habilitadora que abrirá la puerta a la exploración del sistema solar con pequeñas plataformas satelitales, que marcará el comienzo de una nueva era de exploración espacial».
Como CubeSat, un satélite miniaturizado que pesa menos de 397 libras, Lunar IceCube, que pesa 31 libras, proporciona a la agencia una forma eficiente y rentable de estudiar la Luna. CubeSats ofrece a la NASA, universidades y otras organizaciones una plataforma para investigaciones científicas, demostraciones tecnológicas y conceptos de misión avanzados. La carga útil de BIRCHES es aproximadamente del tamaño de una caja de pañuelos de ocho pulgadas, y durante el desarrollo de BIRCHES, el equipo tuvo que miniaturizar drásticamente el hardware heredado de una misión anterior de la NASA a aproximadamente una sexta parte de su tamaño original.
Lunar IceCube es un esfuerzo de colaboración entre el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland; Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California; Centro de Verificación y Validación Independiente Katherine Johnson de la NASA en Fairmont, West Virginia; Morehead State University (MSU); y socios comerciales, incluida la empresa de propulsión espacial Busek.
El instrumento BIRCHES se está sometiendo a pruebas ambientales en Goddard y está previsto que se entregue a MSU en agosto para su integración en la nave espacial. La misión se lanzará como carga secundaria en el Artemis -1 del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS).
Lunar IceCube está allanando el camino para la misión de la NASA a la Luna. Al distinguir el agua en y alrededor de la superficie lunar, los científicos podrán predecir los cambios estacionales y determinar el posible uso in situ del agua en la Luna. Esta será información valiosa ya que la NASA trabaja para establecer una presencia lunar sostenida para 2024, finaliza el texto de Katherine Schauer.
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