Corea del Sur está explorando la luna, con más misiones en camino

Una foto sin fecha proporcionada por el Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea de las inspecciones finales en las instalaciones de Danuri en Daejeon, Corea del Sur, antes de enviarlo a Florida. (Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea vía The New York Times)

Corea del Sur partió hacia la luna el jueves. Pero no quiere detenerse ahí.

«También estamos considerando usar la luna como un puesto de avanzada para la exploración espacial», dijo Kwon Hyun-joon, director general de espacio y energía nuclear del Ministerio de Ciencia de Corea del Sur, en una respuesta escrita a las preguntas. «Si bien esperamos explorar la luna en sí, también reconocemos su potencial para servir como base para una mayor exploración del espacio profundo como Marte y más allá».

La nave espacial lunar de Corea del Sur, llamada Danuri, fue lanzada en un cohete SpaceX Falcon 9 desde Florida, comenzando en una ruta circular pero de bajo consumo de combustible que la llevará a la luna a mediados de diciembre. Allí, comenzará una órbita a una altitud de 62 millas sobre la superficie de la luna. Se espera que la misión principal dure un año.

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Originalmente conocida como Korea Pathfinder Lunar Orbiter, la misión recibió el nombre de Danuri después de convertirse en la ganadora de un concurso de nombres. Es un acrónimo de las palabras coreanas para «luna» y «disfrutar».

Danuri se unirá a las naves espaciales de la NASA, India y China que actualmente están explorando al compañero de la Tierra. Al igual que los Emiratos Árabes Unidos, lanzados a Marte en un cohete japonés en 2020, Corea del Sur es el último país con un programa espacial pequeño pero ambicioso que comienza más allá de la órbita terrestre baja. Y también al igual que el orbitador Hope de los Emiratos Árabes Unidos, la misión Danuri tiene como objetivo hacer contribuciones científicas significativas a los esfuerzos globales para explorar y comprender el sistema solar.

Kwon dijo que el objetivo principal de la misión Danuri era desarrollar tecnologías centrales como el diseño de trayectoria orbital, la navegación en el espacio profundo, un sistema de propulsión de alto empuje y una antena de 35 metros para comunicarse con naves espaciales distantes.

Pero la carga científica de la nave espacial es sofisticada y ayudará a los científicos de Corea del Sur y de todo el mundo a estudiar el campo magnético de la luna, midiendo la cantidad de elementos y moléculas como uranio, agua y helio-3, y fotografiando cráteres oscuros en los polos lunares. donde el sol nunca brilla. Además de proporcionar una de las herramientas, llamada ShadowCam, la NASA ha elegido a nueve científicos para participar en Danuri.

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Uno de sus instrumentos científicos más importantes es un magnetómetro. El interior de la luna ya no genera un campo magnético, pero alguna vez lo hizo, y ese campo primordial se conserva en los flujos de lava que se han endurecido durante esta era.

Ian Garrick-Bethell, profesor de ciencias planetarias en la Universidad de California, Santa Cruz y científico que participa en la misión Danuri, dijo que el primer campo magnético parece haber sido sorprendentemente fuerte, potencialmente incluso el doble del campo magnético actual de la Tierra.

Garrick-Bethell dijo que era desconcertante que «un núcleo de hierro tan pequeño pudiera haber generado un campo magnético tan fuerte».

Él espera que después de completar la misión principal de la nave espacial de un año, Corea del Sur pueda optar por mover a Danuri mucho más cerca de la superficie de la luna, dentro de 12 millas o menos, donde el magnetómetro podría ver mucho mejor las rocas magnetizadas.

«Incluso unos pocos pases a esas altitudes bajas podrían ayudar a limitar la fuerza de magnetización de esas rocas», dijo.

Garrick-Bethell también está tratando de usar el magnetómetro para estudiar los campos magnéticos generados dentro de la luna cuando es golpeada por el viento solar, una corriente de partículas cargadas que emanan del sol.

El aumento y disminución de la fuerza del campo magnético en el viento solar induce corrientes eléctricas en la luna y esas corrientes eléctricas a su vez generan campos magnéticos que serán medidos por Danuri. Las características del campo magnético darán pistas sobre la estructura y composición del interior de la luna.

Este trabajo también requiere la combinación de mediciones con las realizadas por dos naves espaciales de la NASA, THEMIS-ARTEMIS P1 y P2, que viajan alrededor de la Luna en órbitas altamente elípticas, de modo que los cambios en el viento solar puedan medirse como Danuri mide los campos magnéticos inducidos. más cerca de la superficie.

«Lo que aprenderíamos de esto es una especie de mapa global de la temperatura interna y potencialmente de la composición y posiblemente incluso del contenido de agua de las partes profundas de la luna», dijo Garrick-Bethel.

Los científicos utilizarán otro instrumento Danuri, un espectrómetro de rayos gamma, para medir cantidades de diferentes elementos en la superficie lunar. El dispositivo de Danuri puede captar un espectro más amplio de rayos gamma de menor energía que instrumentos similares en misiones lunares anteriores, “y este rango está lleno de nueva información para detectar elementos en la Luna”, dijo Naoyuki Yamashita, científico de Nueva York México que trabaja para el Instituto de Ciencias Planetarias en Arizona. También es un científico participante en Danuri.

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Yamashita está interesado en el radón, que se forma a partir de la descomposición del uranio. Dado que el radón es un gas, podría viajar desde el interior de la luna hasta su superficie. (Este es el mismo proceso que a veces hace que el radón, que también es radiactivo, se acumule en los sótanos de las casas).

La cantidad de elementos radiactivos podría proporcionar una historia que explique cuándo se enfriaron y endurecieron varias partes de la superficie lunar, dijo Yamashita, lo que ayuda a los científicos a determinar cuáles de los flujos de lava lunar son más antiguos o más recientes.

El Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea, el equivalente surcoreano de la NASA, utilizará la cámara de alta resolución de Danuri para escanear la superficie lunar en busca de sitios potenciales para una misión de aterrizaje robótica en 2031, dijo Kwon.

Una segunda cámara medirá la luz solar polarizada que rebota en la superficie lunar, revelando detalles sobre el tamaño de las partículas que componen el suelo lunar. A medida que el bombardeo constante del viento solar, la radiación y los micrometeoritos rompen el suelo, el tamaño de los granos encontrados en un cráter podría proporcionar una estimación de su edad. (Los granos más pequeños sugerirían un cráter más antiguo).

Los datos de luz polarizada también se utilizarán para mapear la abundancia de titanio en la luna, que algún día podría extraerse para su uso en la Tierra.

La NASA ha proporcionado una de las cámaras, una ShadowCam, que es lo suficientemente sensible como para captar los pocos fotones que rebotan en el suelo en los cráteres oscuros y permanentemente sombreados de la luna.

Estos cráteres, ubicados en los polos lunares, permanecen fríos para siempre, por debajo de los 300 grados Fahrenheit bajo cero, y contienen hielo de agua que se ha acumulado durante eones.

El hielo podría proporcionar una historia congelada del sistema solar de 4.500 millones de años. También podría ser una gran cantidad de recursos para futuros astronautas visitantes. La maquinaria en la luna podría extraer y derretir hielo para proporcionar agua. Esa agua podría luego descomponerse en oxígeno e hidrógeno, lo que proporcionaría aire para respirar a los astronautas y propulsores de cohetes para los viajeros que buscan viajar desde la luna a otros destinos.

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Uno de los propósitos principales de ShadowCam es encontrar hielo. Pero incluso con las sofisticadas herramientas de Danuri, podría ser difícil. Shuai Li, investigador de la Universidad de Hawái y científico participante en Danuri, cree que las concentraciones pueden ser tan bajas que obviamente no son más brillantes que las áreas que no contienen hielo.

«Si no lo mira con cuidado, es posible que no pueda verlo», dijo Li.

Jean-Pierre Williams, científico planetario de la Universidad de California, Los Ángeles, y otro científico que participa en la misión Danuri, espera producir mapas detallados de temperatura de los cráteres combinando imágenes de ShadowCam con datos recopilados por Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA. .

El orbitador de la NASA, que ha estado estudiando la luna desde 2009, lleva un instrumento que registra las temperaturas de la superficie lunar. Pero esas medidas son borrosas en un área bastante grande, de unos 900 pies de diámetro. La resolución de una ShadowCam es de aproximadamente 5 pies por píxel. Por lo tanto, las imágenes de ShadowCam utilizadas junto con modelos de computadora pueden permitirle anticipar cambios en las temperaturas de la superficie.

«Con estos datos podemos mapear las temperaturas locales y estacionales», dijo Williams. Esto, a su vez, puede ayudar a los científicos a comprender la estabilidad del agua y el hielo de dióxido de carbono en el cráter.

Los investigadores tendrán que esperar varios meses para que comience la ciencia. La nave espacial se está embarcando en un camino largo y energéticamente eficiente hacia la luna. Primero se dirige al sol, luego regresa para ser capturado en la órbita lunar el 16 de diciembre. Esta «trayectoria balística» lleva más tiempo, pero no requiere un motor grande que dispare para reducir la velocidad de la nave espacial cuando aterriza en la luna.

Corea del Sur tiene un amplio programa de misiles militares y ha colocado varios satélites de comunicaciones y observación de la Tierra en órbita terrestre baja desde su primer lanzamiento en 1992. Y ha ampliado sus capacidades de lanzamiento de cohetes domésticos para que las misiones futuras no tengan que depender de SpaceX u otros. países, para llegar al espacio. En junio, el Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea colocó con éxito varios satélites en órbita con el segundo vuelo de Nuri, su cohete local.

«Abordaremos proyectos desafiantes como los módulos de aterrizaje lunares y la exploración de asteroides», dijo Kwon.

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