La organización espacial de la India, ISRO, lanzó Chandrayaan 2 a la Luna el año pasado en julio. Mientras su módulo de aterrizaje Vikram se estrelló en la superficie lunar el 7 de septiembre, el orbitador Chandrayaan 2 continúa orbitando la Luna.
El orbitador Chandrayaan 2 alberga un amplio conjunto de instrumentos para mapear la Luna y ahora podemos echar un vistazo a los datos que ha enviado.
Los científicos de ISRO presentaron una serie de resultados iniciales de los instrumentos de mapeo del orbitador para presentar en la 51ª Conferencia emblemática de Ciencia Lunar y Planetaria en marzo. Esta es una conferencia anual organizada en los Estados Unidos donde más de 2000 científicos planetarios y estudiantes de todo el mundo asisten y presentan su último trabajo. Sin embargo, debido a las preocupaciones sobre el nuevo coronavirus, la conferencia ha sido cancelada.
Viendo un cráter en la oscuridad
El orbitador Chandrayaan 2 tiene una cámara óptica llamada Orbiter High-Resolution Camera (OHRC) que captura imágenes detalladas de la Luna. OHRC puede obtener imágenes con una mejor resolución de 0,25 metros / píxel, superando al mejor del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA (LRO) de 0,5 metros / píxel.
En octubre, ya vimos que OHRC flexionaba sus músculos al enviar imágenes donde las rocas de menos de 1 metro de tamaño eran claramente visibles. ¡Y ahora OHRC ha demostrado imágenes de un área no directamente iluminada por la luz solar! ¡Capturó una imagen de un piso de cráter en la sombra al ver la tenue luz que caía sobre él y que se había reflejado en el borde del cráter!
En el futuro, esta capacidad se utilizará para obtener imágenes del interior de los cráteres en los polos lunares, donde la luz solar nunca llega. El mapeo del terreno de los cráteres polares es importante porque se cree que los futuros hábitats lunares están estacionados cerca de ellos, transportando agua y otros recursos desde su interior.
Mapas 3D de mayor resolución
La cámara de mapeo del terreno (TMC 2) a bordo del Chandrayaan 2 es un generador de imágenes estéreo, lo que significa que puede capturar imágenes en 3D. Lo hace al obtener imágenes del mismo sitio desde tres ángulos diferentes, similar al LRO de la NASA, desde el cual se construye una imagen en 3D.
TMC 2 ha transmitido imágenes tomadas desde 100 km por encima de la superficie lunar y las vistas en 3D generadas a partir de ellas se ven geniales. Aquí hay uno de un cráter y una cresta arrugada, siendo esta última una característica tectónica.
Dichas imágenes son muy útiles para comprender cómo se forman y obtienen su forma las características lunares. Por ejemplo, una imagen en 3D puede ayudar a construir una imagen precisa de la geometría del impacto que formó un cráter.
Con el tiempo, Chandrayaan 2 proporcionará las imágenes 3D de mayor resolución de toda la Luna, siendo la mejor resolución de caso 5 metros / píxel.
Ojos mejorados en el infrarrojo.
El Espectrómetro Infrarrojo de Imágenes (IIRS) en Chandrayaan 2 es el sucesor del famoso instrumento Moon Mineralogical Mapper (M3) a bordo del Chandrayaan 1.
El instrumento M3, que fue aportado por la NASA, ha sido reconocido públicamente por sus excelentes capacidades de mapeo de minerales y detección de agua en la Luna. Noah Petro, científico del proyecto para LRO, señaló recientemente en Twitter:
“Hace 10 años, Chandrayaan-1 terminó hoy. Tuve mucha suerte de ser una pequeña parte de esa misión. ¡El instrumento M3 nos permitió dar un gran paso adelante para aprender sobre la composición de nuestro octavo continente! ”
- Noah Petro, científico del proyecto para LRO, en Twitter.
Tanto el IIRS como el M3 detectan la luz solar reflejada desde la superficie de la Luna. Los científicos identifican minerales en la superficie en función de los patrones de estas reflexiones. El IIRS cuenta con casi el doble de la sensibilidad de M3 en luz infrarroja y los resultados iniciales demuestran ese efecto. Aquí hay imágenes del cráter Glauber visto por IIRS y M3 respectivamente.
Gracias a M3, los científicos ahora saben que el suelo lunar contiene pequeñas cantidades de agua y moléculas de hidroxilo, incluso en regiones no polares. El IIRS a bordo del Chandrayaan 2 mapeará las concentraciones de agua en el suelo lunar con una sensibilidad mejorada. Las observaciones a largo plazo de Chandrayaan 2 tienen como objetivo discernir cómo cambia el contenido de agua en el suelo lunar en respuesta al entorno lunar, es decir, cómo se ve el ciclo del agua lunar.
Tenga en cuenta que todo esto es aún menos cantidad de agua que los desiertos más secos de la Tierra. Sin embargo, los polos lunares albergan apreciablemente más agua. Y ahí es donde entra en escena el radar de Chandrayaan 2.
Cuantificando el agua en la luna
El radar de apertura sintética de frecuencia dual (DFSAR) a bordo del orbitador Chandrayaan 2 es el sucesor del radar de apertura sintética miniatura (Mini-SAR) en Chandrayaan 1. DFSAR penetra en la superficie de la Luna dos veces más profundo que Mini-SAR. No solo eso, DFSAR también cuenta con una resolución más alta que el radar a bordo LRO llamado Mini-RF. Los resultados iniciales lo demuestran, comparando una imagen de región de radar DFSAR con Mini-RF.
Con una mayor profundidad de penetración y una resolución más alta que cualquier instrumento anterior, el orbitador de Chandrayaan 2 está en el proceso de cuantificar adecuadamente la cantidad de hielo de agua atrapado debajo de los pisos de cráter permanentemente oscuros en los polos de la Luna. Las estimaciones actuales basadas en observaciones pasadas sugieren que los polos de la Luna albergan más de 600 mil millones de kg de hielo de agua, lo que equivale a al menos 240,000 piscinas olímpicas.
¿Que sigue?
Las comunidades de ciencia y exploración lunar están de acuerdo en que podemos aprovechar el hielo de agua en los polos de la Luna para alimentar futuros hábitats lunares. Utilizando la energía solar generada por los hábitats, también podemos dividir el hielo de agua en hidrógeno y oxígeno para usarlo como combustible para cohetes.
Pero antes de planear hábitats en los polos de la Luna, necesitamos saber más sobre la naturaleza del hielo de agua en estas regiones y cómo acceder a él dado su terreno. Los resultados iniciales de Chandrayaan 2 muestran claramente la promesa del mapeador de mayor resolución jamás enviado a la Luna. ISRO ha declarado que Chandrayaan 2 orbitará la Luna durante siete años y que debería ser tiempo suficiente para mapear y cuantificar completamente el agua y sus regiones anfitrionas en la Luna.
Las misiones de superficie que exploran estas regiones de sombra permanente que albergan agua, como el próximo rover VIPER de la NASA, son el siguiente paso lógico hacia hábitats sostenibles en la Luna. A medida que desarrollamos tecnologías que aprovechan el hielo de agua en la Luna, podemos colonizar no solo nuestro vecino celestial sino el Sistema Solar. Deberíamos alegrarnos de que nuestra Luna tenga mucha agua; no podemos seguir arrastrando todo fuera del pozo gravitacional de la Tierra para siempre.
