× Cerca
Efecto potenciador del Apolo 16. Crédito: NASA
Allí se está llenando de gente. El aumento de los lanzamientos militares, comerciales y científicos, junto con la caída del costo de los lanzamientos de cubesat, significa que habrá más basura espacial con la que lidiar en los próximos años. Y no estamos hablando sólo de la órbita terrestre baja; La Luna y el cis lunar (cerca del espacio lunar) también están a punto de estar ocupados.
Si bien rastreamos y entendemos (en su mayor parte) lo que hay en la órbita terrestre baja (LEO), a menudo no logramos observar lo que está en la órbita media a alta (geoestacionaria/geosincrónica) y más allá. Menos aún en la Luna, que está a punto de convertirse en un lugar muy poblado en los próximos años. Ahora, un estudio reciente de la Universidad Purdue busca modelar y rastrear los desechos espaciales alrededor de la Luna, con miras a mitigarlos.
× Cerca
Desechos espaciales modelados a lo largo del tiempo por la Fuerza Espacial de EE. UU. Los objetos rojos se encuentran en la órbita terrestre baja, mientras que los objetos verdes cruzan la órbita de la Tierra hacia el espacio casi lunar. Fuente: Universidad Purdue/Caroline Frueh
Seguimiento de desechos espaciales lunares
El estudio, dirigido por Caroline Frueh, proporcionará orígenes de seguimiento a regiones y regiones clave en el cielo cerca de la Luna para realizar dicha misión. El estudio también sugiere utilizar la «geometría de cuatro cuerpos» para modelar la evolución de las órbitas a lo largo del tiempo.
Rastrear y evitar escombros ya es un problema recurrente para la Estación Espacial Internacional en órbita terrestre baja. Este es un problema que las futuras misiones lunares también tendrán que afrontar.
«Por el momento, todavía no hay muchas misiones a este espacio (cercano a la Luna)», dijo Carolyn Frueh (Universidad Purdue) a Universe Today. «Desde esa perspectiva, sabemos lo que está pasando, pero como no tenemos un monitoreo bien establecido en esa región (todavía), nos falta mucha información, especialmente en términos de objetos del espacio profundo que ingresan a esa región y en términos de de objetos de escombros.»
Casos cercanos en el espacio lunar
Los acontecimientos recientes ponen de relieve cuán ocupadas están realmente las cosas alrededor de la Luna. El reciente accidente de un cohete lunar en la cara oculta de la Luna a principios de 2022 fue un ejemplo. Originalmente se pensó que pertenecía a SpaceX, pero más tarde se identificó que el propulsor era la etapa superior del cohete Gran Marcha de China.
Hablando de sobrevuelos cercanos, la nave espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA fue vista recientemente pasando por el instrumento ShadowCam del Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) de Corea a una distancia de solo 18 kilómetros.
× Cerca
La ShadowCam de KLPO ve un corredor borroso para la nave espacial LRO de la NASA.
El problema de los cuatro cuerpos
La brecha espacial entre la Tierra y la Luna es amplia. El área de esta área es de aproximadamente un cuarto de millón de millas y está mal monitoreada por radares y telescopios terrestres encargados de rastrear los desechos espaciales. Los activos espaciales que orbitan alrededor de la Tierra (o, mejor aún, la Luna) harían un mejor trabajo, aunque todavía no existe ninguno.
«El entorno cercano a la Tierra está dominado por la Tierra y, en el caso de un satélite, estamos hablando de la geometría de los dos objetos», afirma Frueh. «Mucho más alta que la zona geosincrónica, la gravedad de la Luna es más que una pequeña perturbación en una órbita de dos cuerpos y estamos hablando de una geometría de tres cuerpos. La geometría de cuatro cuerpos juega un papel importante cuando se trata, por ejemplo, de la Tierra». , la Luna y los planetas. Los efectos de la gravedad del Sol. Dado que el Sol es un gran cuerpo gravitacional, por supuesto es una perturbación de las órbitas de dos y tres cuerpos. La geometría de los cuatro cuerpos es de Es de particular interés cuando queremos evaluar si los objetos están cerca y en la mitad del período, permanecen en la región cis (Tierra y Luna) o «abandonarán esa área (sin embargo, es posible que regresen más tarde)».
Frue utiliza curvas de luz para predecir eventos inminentes de desintegración de satélites en la órbita de la Tierra. Esto también se puede aplicar a la Luna.
«En mi propio trabajo, he aprovechado la geometría de cuatro cuerpos para evaluar opciones de observación electroóptica (telescopio espacial) para el mundo cis y lunar», dice Frueh. «Aquí, desde el punto de vista de la astrodinámica, la aproximación de tres cuerpos es bastante buena, pero utilicé la geometría de cuatro cuerpos para conseguir las condiciones de iluminación del sol dentro de la aproximación que necesitaba para los sensores EO (electroópticos)».
Se acerca una década ocupada
La basura espacial que regresa de la órbita heliocéntrica a menudo llega a la órbita lunar o terrestre como satélites temporales. Uno de esos casos fue el J002E3, que resultó ser un propulsor del Apolo 12. El otro fue el asteroide 2010 QW1, que más tarde fue identificado como la etapa superior de la Gran Marcha-3C de la misión Chang’e-2 de China.
«Sí, los objetos heliocéntricos pueden regresar al mundo cis y lunar», dice Frueh. “Por lo tanto, al evaluar las opciones de salida de la región de la CEI, se debe tener en cuenta el regreso en una fecha posterior”.
× Cerca
Los fragmentos de una nave espacial que explotó cerca de la Luna se esparcieron a lo largo de un mes. Fuente: Universidad Purdue/Ariel Black/Caroline Frueh
Las misiones a la Luna en la próxima década incluyen las misiones Artemis tripuladas. El siguiente paso es un sobrevuelo lunar Artemis II el próximo año y un alunizaje Artemis III en 2025. El rover Viper de la NASA se dirige a la luna en 2024. Astrobótica y máquinas intuitivas aterrizarán en la luna a principios de este año. También está prevista la construcción de un puesto de avanzada orbital tripulado Lunar Gateway a finales de 2025.
Es crucial mejorar el seguimiento y la detección, preferiblemente a través de una red de seguimiento lunar in situ. «La creación de una observación completa de la CEI y de la región lunar es un área de investigación y desarrollo muy activa en estos momentos», afirma Frueh.
Introduzca los Acuerdos de Artemisa
Acuerdos de Artemisa Ocurrió por 29 países en 2020 aborda directamente la necesidad de combatir el creciente problema de los desechos espaciales.
Muchas agencias internacionales también apuestan por el crecimiento de la “economía lunar”. Esto aumentará la carga de trabajo del tráfico en la Luna en los próximos años. Muchas empresas esperan explotar la luna para obtener recursos económicos y científicos. Para ello, la Agencia Espacial Europea (ESA) también pretende crear Moonlight, una red de comunicaciones autónoma alrededor de la Luna. Esta red de tres o cuatro satélites (más repuestos en órbita) debería estar lista en 2025.
Tendremos una oportunidad de hacer esto bien y mantener bajo control los escombros alrededor de la Luna, y los humanos regresarán a la Luna en la próxima década a lo grande.
«Solucionador de problemas. Gurú de los zombis. Entusiasta de Internet. Defensor de los viajes sin disculpas. Organizador. Lector. Aficionado al alcohol».