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Primer alunizaje en la cara oculta de la Luna

Imagen 1. Sonda Chang'e-4, compuesta por un aterrizador y un rover, En www.lavozdegalicia.es

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Por Gonzalo Duque-Escobar*

Ha llegado la primera nave a la cara no visible de la quinta luna más grande del sistema solar, la Luna de la Tierra, único lugar más allá de nuestro planeta donde los humanos han puesto su pie. La sonda Chang'e 4 con su vehículo explorador equipado de cámara fotográfica, radares y espectrómetros, que fue lanzada a la Luna el 8 de diciembre, luego de entrar en órbita elíptica el domingo 30 de diciembre, auxiliada por el satélite Queqiao es conducida al suelo el jueves 3 de enero, según informó la Administración Nacional del Espacio de China. El éxito del suave alunizaje en la cuenca Von Kárman, uno de los mayores cráteres de impactos de la Luna en su Polo Sur, abre el nuevo capítulo en la exploración espacial de China.

La Luna, denominada en la mitología griega Selene, único satélite natural conocido hasta 1610 cuando Galileo Galilei descubre cuatro más orbitando Júpiter, por no saberse de otro, al nuestro nunca se asignó nombre propio. Pero la Luna que desde siempre ha fascinado a la humanidad e inspirado a escritores y poetas, además de su vital importancia para nuestro ecosistema marino, para el clima terrestre con sus estaciones y para la duración extendida del día, ha actuado de escudo atrapando asteroides como el que causó la desaparición de los dinosaurios en el Cretácico, hace 65 millones de años. Mientras Johannes Kepler a finales del siglo XVI con su obra 'El Sueño”, en un apasionante escrito sobre un viaje a la Luna crea la ciencia ficción, también Julio Verne a mediados del siglo XIX, en su obra “De la Tierra a la Luna” se ocupa de los problemas que hay que resolver para enviar un objeto a dicho satélite.

Gracias a la Luna surgen los conceptos de semana y de mes, ambos fundamentales para los calendarios, y por lo tanto para el desarrollo de las civilizaciones. La comprensión de los fenómenos celestes referidos a la Luna, permitió integrar las leyes que rigen el mundo sublunar y supralunar: Galileo desentraña su real naturaleza al descubrir montes y cráteres; y Newton demuestra la naturaleza de las mareas, valorando la fuerza gravitacional en el sistema Luna-Tierra Sol con su Ley de Gravitación Universal. Además, la Luna fue fundamental para orientar la navegación en los océanos y dar posición a las nuevas rutas y tierras descubiertas.

Ahora, respecto al origen de la Luna, básicamente son tres las teorías que lo tratan: 1. Que tanto la Tierra como la Luna son un sistema doble congénito, que surge de la acreción de la misma masa de materia del Sistema Solar. 2. Que su origen se debe a un cuerpo celeste de trayectoria independiente que, al pasar accidentalmente cerca de la Tierra queda capturado en

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su órbita. 3. Que la Luna surgió de una porción de la Tierra, que se desprende tras una colisión de importancia. Esta tercera hipótesis, la del gran impacto que produce los fragmentos que darán origen a un cuerpo tan grande tras un cataclismo, también explica la fuerte inclinación del eje de rotación terrestre.

Investigación

Imagen 2. Relieve lunar: Der., cara oculta; Izq., cara visible. En www-geodyn.mit.edu

Tras el exitoso alunizaje tranquilo, la misión ha desplegado el vehículo de exploración Yutu-2 (Conejo de Jade-2), que empezará a recorrer este desconocido paisaje lunar, y a transmitir datos útiles a través del satélite Queqiao, ubicado cerca del segundo punto de Lagrange (L2) del sistema Tierra-Luna, a unos 455.000 kilómetros de distancia de la Tierra, para desentrañar dilemas sobre la evolución lunar y la geología de esta área desconocida del satélite, una región de edad más antigua y de mayor espesor. Dicho hemisferio que por ser el lado lunar más expuesto a los impactos de meteoroides, debería tener una estructura y composición diferente, asunto que se podrá precisar con la información recopilada por el instrumental del explorador, con la cual también se busca además de conocer la historia temprana de la Luna y esclarecer algunos de los principales interrogantes de naturaleza geológica del satélite, medir variables ambientales que condicionan el hábitat para llevar vida y colonizar el espacio.

La superficie de este cuerpo celeste con un diámetro 3,6 veces menor que de nuestro planeta, un 1/81 de su masa y un sexta parte de su gravedad, donde las montañas se forman como resultado de actividad volcánica e impactos de meteoros dado que no existe tectónica de placas, aparecen como rasgos topográficos sobresalientes, las llanuras cubiertas por roca volcánica oscura dominando la cara que nos muestra siempre la Luna, o una orografía más compleja con cráteres y altas cimas predominando en su lado oculto. Es que en la Luna, el relieve generado por la actividad volcánica, dada la falta de agua y aire, sólo ha sido modificado por el bombardeo meteórico, y por la erosión térmica consecuencia del contraste de temperaturas entre día y noche, variando desde +123°C hasta -153°C.

Aunque la cara visible es la más conocida ya que allí han alunizado 12 humanos con las seis misiones de la NASA, desde la emblemática Apolo 11 de 1969, y más de un centenar de aparatos de varios países que la han alcanzado, o que la han orbitado o la continúan orbitando, el caso de la cara oculta es otro: fotografiada por primera vez en 1959 con el Luna 3 por los soviéticos, apenas en 2007 la sonda japonesa SELENE (Kaguya) logra completar su mapa. Es que estando sincronizados los períodos de la rotación y traslación lunar, ambos con 27.32 días de duración, soló le podemos ver a la Luna desde la Tierra, la misma cara con sus extensos valles oscuros y colinas brillantes, como geoformas invariantes cartografiadas desde el siglo XVII, principalmente por Giovanni Riccioli y Francesco Maria Grimaldi.

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Imagen 3A. Aterrizaje de Chang'e-4 (Izq) y Huellas del rover Yutu-2 (Der) diez horas después del alunizaje. CNSA.

Tras el exitoso alunizaje controlado del 3 de enero sobre los 45,5º de latitud sur y 178º de longitud este, y después de haber capturado imágenes y explorar con el rover 10 horas después el entorno, la explotación entra en reposo y los científicos logran hacer un análisis preliminar con ese primer material sobre el entorno del terreno en el cráter Von Karman sobre el cual se había posado la sonda Chang'e-4.

Imagen 3B.Panorámica de 360 grados y alta resolución, tomada con la cámara rotatoria del módulo el 11 de enero. CNSA.

Posteriormente, el 11 de enero, un día después de que la temperatura en la Cuenca del Polo Sur-Aitken que había ascendido a más de 100 grados centígrados descendiera, y con ella la intensa radiación solar dado que la luna no posee atmósfera, utilizando la cámara rotatoria instalada en la parte superior del módulo aterrizador, toma las primeras fotos panorámicas de 360 grados en alta resolución de la cara oculta de la Luna.

El 15 de enero, la agencia estatal de noticias 'Xinhua', informa sobre el éxito de uno de los experimentos de la sonda Chang'e 4, China: por primera vez se logra hacer germinar una semilla de algodón en la Luna; dicha semilla, muere después. Desafiando los contrates de temperatura en la Luna, y su baja gravedad, con la esperanza de lograr la creación de una "minibiósfera simple”, además transportar semillas de algodón, colza, patatas y arabidopsis, Chang'e-4, también llevó huevos de mosca de la fruta y algunas levaduras. El peso total de dicha carga con control térmico provista de 18 ml de agua, de suelo de aire, y de dos cámaras que registran el estado de crecimiento del organismo, es de 2.6 Kg, y el espacio de crecimiento biológico, donde la temperatura controlada solo varía de 1 a 30° C, de aproximadamente 1 litro.

Una base lunar

La colonización lunar, además de aparecer en la agenda de los Estados Unidos, de Rusia, de la Unión Europea y de otras potencias como Japón e India, tiene como metas establecer una base lunar permanente, mediante un proyecto relativamente

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sencillo en comparación con una base marciana, para la cual las dificultades tecnológicas y económicas son considerables. De ahí la importancia de esta misión China que abre el 2019, recopilando información de radio de baja frecuencia, del análisis y estructura superficial de suelos y de la medición de la radiación incidente en el medio ambiente lunar. Adicionalmente, la Agencia Nacional Espacial de China ANEC, ha anunciado su intención de expandir su programa espacial durante los próximos cinco años, con dos misiones: otra a la Luna en 2019 para tomar muestras y una más en 2020 a Marte.

Dichas misiones chinas se sumarían a dos misiones al planeta rojo que por motivos de logística y distancia entre dicho

planeta y la Tierra serían en 2020, una de la Agencia Espacial Europea ESA, la ExoMars 2020 que llevar su propio rover a Marte, y Mars 2020 de NASA que pondría su tercer explorador basado en el Curiosity; y también a primera misión de la ESA en 2025 para explorar la Luna con la ayuda de un módulo de aterrizaje, con el objeto de recopilar regolito.

Imagen 4. Concepción artística de una posible base lunar. En: https://www.nasa.gov

Si bien la carencia de atmósfera en la Luna, la presencia de una noche con 15 días terrestres de duración, y la escasez de agua, constituyen las mayores desventajas para emprender una colonización del satélite terrestre, el principal objetivo que mueve a dichas potencias a buscar un asentamiento sobre un cuerpo natural cercano como la Luna con una gravedad conveniente para despegar a menor costo –que es la opción alternativa a Marte-, que brinda protección frente a la radiación cósmica y solar en horas nocturnas –ventaja que no ofrece una estación espacial-, responde a objetivos militares y económicos, como lo son contar con una fuente abundante de materiales para diferentes usos, y con un lugar de condiciones excepcionales para otras actividades científicas, industriales, turísticas y de defensa.

Ahora, respecto al establecimiento permanente de comunidades de seres humanos en nuestro satélite natural, además de las objeciones económicas que cuestionan la rentabilidad de semejante empresa y de otras de carácter científico que ponen en entredicho el proyecto por el alto riesgo para la vida asociado a la exposición a los niveles de radiación espacial, también se argumenta que dicha colonización de la Luna y posiblemente la de otros planetas como Marte, de no sustentarse en la preservación de la especie humana, así se soporte en propósitos científicos, comerciales, militares y geopolíticos, además de parecer innecesaria y precipitada, resultaría ser una empresa éticamente cuestionable e injustificada. * Profesor Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales http://godues.webs.com [Documento del Observatorio Astronómico de Manizales OAM, para el Contexto de Astronomía; Universidad Nacional de Colombia. Manizales, 2019-01-20]

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ENLACES U.N.: A propósito de los 70 años de la U.N. Sede

Manizales. Acecha El Niño fortalecido por el

calentamiento global. Acuerdo Climático: avance necesario pero

insuficiente. Agenda U.N. de Eclipses para 2019. Agua como bien público. Agua y clima. ¿Ajustes a locomotora energética de

Colombia? Al aula, con “el proyecto cultural de la nación”

por construir. Albert Einstein. Amenaza para la Reserva de Río Blanco en

Manizales. América Latina: oportunidades en la economía

del conocimiento. Antropoceno… ¿concepto cultural o geológico? Año Internacional de la Astronomía 2009. Apostillas al PND 2018-2022 de Colombia. Árboles, poblaciones y ecosistemas. Aspectos geofísicos de los Andes de

Colombia. Astronomía en Colombia. Astronomía U.N.: enlaces del OAM. Asuntos del clima andino en Colombia. Atlantis cierra la era del transbordador. Bioturismo y ruralidad en la ecorregión

cafetera. Bosques, Cumbre del Clima y ENSO. Caldas, el precursor de la ciencia

neogranadina. Caldas en la biorregión cafetera. Calentamiento global en Colombia. Cambio climático y gestión ambiental en

Caldas. Cátedra “José Celestino Mutis” Cerro Bravo, tras trescientos años de calma

volcánica. Ciclo geológico. Cien años del Universo Relativista de

Einstein. Ciencia, Tecnología, Desarrollo y PIB en

Colombia. Ciencia y contaminación en La Luna: a

propósito del KAGUYA. Ciencia y tecnología en la sociedad del

conocimiento. Ciencias aeroespaciales: retos temáticos y

organizacionales para el PND. Ciencias naturales y CTS. Circulares de la Red de Astronomía de

Colombia RAC. Clima andino y problemática ambiental. Clima extremo, desastres y refugiados. Contexto en astronomía OAM-U.N. Colombia biodiversa. Colombia, país de humedales amenazados. Colombia: riesgos geodinámicos y hábitat. Cosmografía.

¿Cuál es el mejor sistema de transporte para Colombia?

Cultura & Astronomía. Cultura y Turismo en Caldas. Daño a reserva forestal en Manizales. De la economía marrón a la naranja. De la Astronomía de los Muiscas a la

Colonia. Degradación del hábitat y gestión ambiental. Del antropocentrismo al biocentrismo. Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz - Tolima. Desarrollo minero-energético de Caldas. Desarrollo urbano y huella ecológica. Desarrollo y revoluciones tecnológicas. Desarrollo y ruralidad en la región cafetalera. Descubrir el universo desde Colombia. Dinámicas del clima andino colombiano. Eje Cafetero: construcción social e histórica del

territorio. Eje Cafetero y Transporte Intermodal. El 2008 tendrá un segundo más. El agua en la biorregión caldense. El Bosón de Higgs. El camino a las estrellas. El Ciclo geológico. El Cuidado de la Casa Común: Agua y Clima. El desastre de Armero por la erupción del Ruiz. El futuro de la ciudad. El misterioso lado oscuro del universo. El Museo Interactivo Samoga: 2001-2015. El Paisaje Cultural Cafetero. El pasado remoto de nuestro mundo. El Ruiz continúa dando señales… El Sistema Solar. El territorio del río Grande de la Magdalena. El Universo acelerado. Elementos de economía para el constructor. Enhorabuena, una rectora para la U.N. Enlaces U.N. sobre Astronomía del OAM. Fundamentos de Economía y Transportes. Geociencias y Medio Ambiente. Geología estructural. Geomorfología. Geotecnia para el trópico andino. Gestión del riesgo por sismos, volcanes y

laderas. Guía astronómica. Hidro-Ituango, una lectura a la crisis. Historia de la Astronomía. Huella hídrica en Colombia. Huracanes y Terremotos acechan. Ingeniería, incertidumbre y ética. Intemperismo o meteorización. Investigación estratégica en el PNN de los

Nevados. Isaac Newton. IYA 2009 invita a descubrir el universo

desde Colombia. José María González Benito (1843-1903). Julio Garavito Armero (1865-1920). La Comisión Colombiana del Espacio CCE.

Juno auscultaría en Júpiter origen del Sistema Solar.

La astronomía en Colombia: perfil histórico. La encrucijada ambiental de Manizales. La farsa de las dos lunas en el cielo. La historia del Cerro Sancancio. La Luna. La UE frente al desafío del siglo XXI. La U.N. en Manizales construyendo Ciudad y

Región. Labor y proyección de la sesquicentenaria U.N.

de Colombia. Las cuentas del agua. LHC tras “la partícula de Dios”. Los albores de la civilización. Manizales: un diálogo con su territorio. Manual de geología para ingenieros. Más allá de las profecías Mayas. Materia y Energía. Modelo AD para el Planetario de Manizales. Montañas y teorías orogénicas Museo Interactivo SAMOGA: 2001-2015. NASA: Asteroide Florence se acerca a la

Tierra. Nuestras aguas subterráneas. Observatorio de alta montaña para la

astronomía de Colombia. Otra vez El Niño: ¿cómo adaptarnos? Pacífico biogeográfico y geoestratégico

colombiano. Paisaje y región en la tierra del Café. ¿Para dónde va el Magdalena? Por una Red de Astrónomos Profesionales

para Colombia. Procesos para una Astronomía que le

aporte a Colombia. Problema Aleph. Procesos de Control y Vigilancia Forestal en

Colombia. Reflexiones sobre el POT de Manizales. Réquiem por la meteorología en Colombia. Riesgo en zonas de montaña por laderas

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Cafetero. Sol, clima y calentamiento global. Stephen Hawking. Subregiones del departamento de Caldas. Textos “verdes”. Tiempo geológico. Tierra sólida y fluida. Tránsito de Mercurio del 2016. UMBRA: la Ecorregión Cafetera en los Mundos

de Samoga. Un modelo educativo anacrónico y aburrido. Una visión sistémica del Aeropuerto del Café. Universidad, educación y región. Vida y desarrollo para el territorio del Atrato. Vulcanismo.

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IMÁGENES: Fuente, Satélite Clementine del proyecto Deep Space Program Science Experiment - NASA (1994).

Concentración de hierro en suelos de la superficie lunar, en mapa de proyección equiareal. La asimetría entre ambos

hemisferios lunares, daría pistas sobre el origen de la Luna. Crédito: Proyecto Clementine de NASA.

Relieve lunar con desniveles de 500 m, obtenida con láser desde la nave Clementine. En la cara oculta sobresalen zonas

sobre-elevadas al NE (rojo) y la cuenca Aitken del polo sur (azul y violeta). Crédito: Proyecto Clementine de NASA.

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Albedo lunar con cámara del satélite en el rango uv-vis. En el lado visible, sobresale por su brillo el cráter de impacto Tycho

localizado en la parte sur central, y las planicies basálticas oscuras al W y NE. Crédito: Proyecto Clementine de NASA.

Concentración de titanio en suelos lunares, mostrando niveles bajos (azules) en tierras altas y niveles altos en planicies (rojo), caso Mar de la Tranquilidad (NE hemisferio visible) donde alunizó Apolo 11. Crédito: Proyecto Clementine de NASA.

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Documentos de GDE publicados en el Repositorio Institucional de la U.N. de Colombia.