Seis países están a punto de ir a la Luna, pero ¿todos podrán conseguirlo?

La Luna será uno de los destinos más populares del Sistema Solar en el próximo año. Hasta allí se dirigen nada menos que siete misiones de India, Japón, Rusia, Corea del Sur, Emiratos Árabes Unidos y Estados Unidos, junto con varias compañías.

El programa Artemis de la NASA, valorado en 93.000 millones de dólares (unos 86 millones de euros), podría acaparar la mayor parte del protagonismo con su lanzamiento inaugural este año porque es el primer paso para enviar astronautas a la Luna. Pero Estados Unidos es solo una de las muchas naciones y empresas privadas que pronto planean lanzar misiones, presagiando lo que los científicos dicen que podría ser una nueva era dorada de la exploración lunar.

La ciencia no es la única fuerza impulsora. La cantidad de misiones también indica la creciente ambición de varias naciones y jugadores comerciales por mostrar su destreza tecnológica y dejar su huella, particularmente ahora que llegar a la Luna es más fácil y más barato que nunca.

El Korean Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) de Corea del Sur, por ejemplo, "es el primer paso para asegurar y verificar la capacidad de exploración espacial de Corea y obtener nuevas mediciones científicas de la Luna", dice Chae Kyung Sim, científico planetario del Korea Astronomy and Space, Instituto de Ciencias de Daejeon en Corea del Sur, que es miembro del equipo científico que diseña uno de los instrumentos de la misión. “Estamos disfrutando de unirnos a esta nueva ola de misiones lunares”.

Otras cuatro naciones también tienen como objetivo llegar a la Luna en 2022. El SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon) de Japón, que probablemente se lanzará en algún momento a finales de este año, intentará un aterrizaje preciso, con un nivel de precisión que ningún otro país ha tenido. logrado. Esa misión o una de la empresa ispace con sede en Tokio, que también se lanzará este año, será la primera incursión del país a la Luna.

La misión SLIM de Japón probará estrategias destinadas a realizar aterrizajes en la Luna de alta precisión. Crédito: JAXA

El Chandrayaan-3 de la India, actualmente programado oficialmente para un lanzamiento en agosto que podría retrasarse, será el segundo intento de la nación de llevar un módulo de aterrizaje y un rover a la superficie lunar, después del fracaso de la misión anterior del módulo de aterrizaje lunar de la India .

El módulo de aterrizaje Luna-25 de Rusia, programado para su lanzamiento en julio a la región del polo sur, será el primer viaje de la nación a la superficie de la Luna desde la anterior misión de módulo de aterrizaje lunar de la Unión Soviética en 1976. 

Por último, los Emiratos Árabes Unidos se embarcan en su primer misión lunar con un rover llamado Rashid, cuyo lanzamiento está previsto para finales de este año. Ese vuelo marcará otra primicia ya que será la primera misión comercial a la luna. Rashid será llevado a la superficie en un módulo de aterrizaje desarrollado por ispace que viajará a la órbita lunar en un cohete diseñado por SpaceX en  California. 

Además de éstas, otras compañías también se dirigen a la Luna como parte de un programa de la NASA, marcando el comienzo de viajes comerciales a otros mundos. Lo malo es que, de momento, las agencias espaciales esta que realizan estas expediciones brindan pocos detalles sobre las misiones y cuándo se lanzarán.

Además, los científicos dicen que es muy probable que la guerra en Ucrania retrase la misión de Rusia y que también podría tener efectos inesperados en otras.

Cada vez que se lanzan, las misiones tienen como objetivo proporcionar flujos de datos sobre la Luna, de los cuales solo se ha explorado una pequeña fracción hasta ahora. Los científicos aseguran que es probable que este pico de actividad estimule un acceso más frecuente y económico a la Luna y aumente el interés internacional en la investigación lunar. También podría sentar las bases para puestos de avanzada lunares tripulados, que podrían proporcionar un puesto de lanzamiento para viajar a Marte.

Plataforma Gateway, un salto hasta Marte desde la Luna

Es muy emocionante y "muy importante tener tantas naciones involucradas en esta armada de naves espaciales que van a la Luna", explica a Nature.com James Head, geólogo planetario de la Universidad de Brown en Rhode Island, quien participó en el entrenamiento de los astronautas del Apolo de la NASA en la década de 1970 “Hay muchas preguntas sin resolver que se pueden abordar gracias a la suma de las diferentes capacidades robóticas y humanas”.

Una bonanza para los investigadores

Los científicos apenas pueden contener su alegría por las implicaciones de toda esta actividad. “Si las misiones programadas para 2022 tienen éxito, representa un acceso más frecuente a la superficie lunar, más datos y, finalmente, más muestras a través del retorno de muestras robótico”, dice en el mismo artículo de Nature.com Clive Neal, geocientífico lunar de la Universidad de Notre Dame en Indiana. Para científicos como Neal, que vivió una relativa sequía de misiones lunares tras la desaparición del programa Apolo de la NASA hace cuatro décadas, todo esto “representa un renacimiento en la ciencia y la exploración lunares”. Las expediciones permitirán mucho más que la investigación solo en la Luna, "porque la Luna es la puerta de entrada al Sistema Solar, especialmente para la exploración humana".

Debido al continuo conflicto en Ucrania, no está claro cuántas de estas misiones se llevarán a cabo este año. Es posible que la guerra provoque retrasos más allá de Rusia porque algunas de las naves espaciales de otras naciones requerirán transporte en enormes aviones de carga a los lugares de lanzamiento, y los ataques de Rusia a Ucrania han dañado el avión de carga más grande del mundo, el Antonov An- 225. Los científicos explican que su destrucción podría tener un efecto dominó en los aviones disponibles para brindar dichos servicios.

Incluso si las misiones parten de la Tierra según lo programado, no hay garantía de su éxito. La última misión lunar de la India, Chandrayaan-2, logró poner en órbita una nave espacial en 2019, pero su módulo de aterrizaje y su vehículo se estrellaron cuando intentaron aterrizar. El módulo de aterrizaje Bereshit desarrollado de forma privada por Israel también se estrelló contra la superficie a principios de ese año.

Mucho más exitosas fueron las misiones chinas Chang'e-4 y Chang'e-5, que recopilaron una gran cantidad de datos de la superficie con un módulo de aterrizaje y un rover desde 2019, y devolvieron muestras de regolito lunar, o suelo, a la Tierra en 2020. China está planeando su próxima misión de devolución de muestras, Chang'e-6, para su lanzamiento en 2024.

Es poco probable que todas las misiones lleguen a la Luna este año, dada la mezcla de éxitos y fracasos del pasado, dice Mahesh Anand, científico planetario de la Universidad de Milton Keynes, en Reino Unido. “Hasta que todos los jugadores realmente demuestren que pueden aterrizar en la Luna de manera segura y realizar investigaciones científicas de valor significativo, creo que tenemos que vigilar este espacio”.

Vista de Corea del Sur desde la órbita

De todas las misiones programadas para 2022, los investigadores están especialmente entusiasmados con la ciencia que podría provenir de la KPLO, el primer intento de Corea del Sur de alcanzar otro cuerpo celeste. Se espera que se lance en agosto esta nave que orbitará a 100 kilómetros sobre la superficie lunar y operará durante al menos un año. Contará con cinco instrumentos construidos y operados por equipos dirigidos por surcoreanos, así como la 'ShadowCam', una cámara de luz visible de alta sensibilidad proporcionada por la NASA.

Como sugiere el nombre, este instrumento observará las áreas profundamente sombreadas de la Luna, brindando "la primera mirada de alta resolución a las regiones lunares permanentemente sombreadas", dice Mark Robinson de la Universidad Estatal de Arizona, quien es investigador principal de ese instrumento y de la La Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA, que ha estado dando vueltas alrededor de la Luna desde 2009. ShadowCam ayudará en la búsqueda de hielo de agua en los cráteres polares y buscará características geológicas inusuales relacionadas con temperaturas extremadamente bajas.

Corea del Sur tiene como objetivo lanzar su Korea Pathfinder Lunar Orbiter este año. Crédito: Universidad Estatal de Arizona/Sistemas de Ciencia Espacial de Malin

Los científicos también esperan datos del instrumento PolCam de la misión de Corea del Sur, que, según Chae Kyung Sim, proporcionará el primer mapa de toda la Luna utilizando luz polarizada, algo que no se ha hecho para ninguna luna o planeta. Esos datos proporcionarán detalles sobre la estructura y el tamaño de los materiales de la superficie en función de la forma en que dispersan la luz.

Sim, que es parte del equipo tras el instrumento, dice que un mapa del tamaño de un grano del regolito lunar, uno de los objetivos de la misión, "facilitará la selección de sitios de aterrizaje para futuros módulos de aterrizaje lunares, incluido uno coreano". El mismo método podría ayudar a los científicos a estudiar asteroides y otros planetas, como Mercurio, añade. Un espectrómetro de rayos gamma en el orbitador mapeará la concentración de una docena de elementos, que "serán esenciales para identificar la distribución de los recursos lunares" para una posible extracción futura, agrega.

Sim añade que, con suerte, la KPLO será el comienzo de una serie de incursiones planificadas de Corea del Sur a la Luna, incluida una misión de devolución de muestras para 2030.

Los planes de desembarco lunar de Japón

La misión SLIM de Japón, lanzada desde el Centro Espacial Tanegashima en algún momento antes de marzo de 2023, marcaría la primera vez que ese país llega a la superficie lunar. La sonda con forma de cubo, que mide 2,4 metros de altura, tiene como objetivo utilizar tecnologías de aterrizaje lunar de alta precisión para permitir que futuras misiones se establezcan en lugares específicos con un alto grado de precisión, particularmente aquellas expediciones que esperan encontrar hielo de agua en cráteres sombreados en los polos de la Luna.

"El aterrizaje preciso es una tecnología obligatoria para la próxima generación de exploración lunar", dice Shin-ichiro Sakai, gerente de proyectos SLIM en la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) en Tokio.

SLIM está destinado a aterrizar dentro de los 100 metros de un objetivo propuesto, en lugar de simplemente en un área que tenga condiciones de aterrizaje favorables.

Uno de los instrumentos del módulo de aterrizaje es una cámara multibanda, que llevará a cabo observaciones espectroscópicas del mineral olivino. Originalmente formado en las profundidades de la Luna, el olivino puede quedar expuesto por impactos de meteoritos.

Ninguna misión hasta ahora ha recolectado estos minerales, y los científicos dicen que podrían arrojar luz sobre la composición, estructura y evolución del interior de la Luna. “Se ha identificado olivino en algunos puntos específicos de la superficie de la Luna, y la capacidad de aterrizaje precisa de SLIM permitirá llevar a cabo tales observaciones”, explica Sakai.

Rusia a la Luna

La misión Luna-25 de Rusia será la primera sonda que envíe a la superficie desde la misión de retorno de muestra Luna-24 de la Unión Soviética en 1976. En enero, la agencia espacial rusa Roscosmos en Moscú anunció que lanzaría la misión en un Soyuz -2 Cohete Fregat desde el puerto espacial Vostochny, en el extremo oriental de Rusia, a finales de julio. Roscosmos explicó a Nature que la misión se lanzará en el tercer trimestre de este año. Pero la guerra contra Ucrania ha alterado algunos de los planes espaciales de Rusia, y la Agencia Espacial Europea anunció el 13 de abril que se retiraría de la misión Luna-25.

Si la sonda llega según lo planeado, al norte del cráter Boguslawsky cerca del polo sur de la Luna, será la primera en llegar a los polos lunares, que se cree que son una posible fuente de agua para futuras bases o asentamientos tripulados.

Luna-25 tendrá ocho instrumentos, incluido un brazo robótico. Excavará buscando regolito polar en varios puntos a una profundidad de 20 a 30 centímetros y entregará las muestras al espectrómetro de la nave para analizar las composiciones isotópicas y elementales de las rocas. La misión también tiene como objetivo detectar agua.

Rusia tiene previsto lanzar su módulo de aterrizaje Luna-25 a la Luna a finales de este año. Crédito: Serguéi Bobylev/TASS/Alamy

Luna-25 es la primera de una serie de misiones a la Luna programadas para los próximos años y está destinada a operar y recopilar datos durante un año.

Sin embargo, los investigadores dicen que no les sorprendería si la misión se retrasa. “Esta guerra sin duda tendrá algunas consecuencias importantes”, afirma Anand.

La carrera lunar comercial

Las naciones no son las únicas que apuntan a la Luna. La NASA está apoyando a varias empresas para que lleven a cabo misiones de escala relativamente pequeña, cuyo objetivo es llevar a la Luna vehículos de aterrizaje y rovers privados en cohetes comerciales. La primera de estas misiones comerciales, que buscará recursos y recopilará datos junto con el programa Artemis de la NASA , está programada para lanzarse a fines de 2022.

Será una carrera para ver qué compañía llega primero a la superficie lunar. El ispace de Japón planea lanzar la misión M1 de su programa HAKUTO-R en el último trimestre de 2022 y podría vencer a la misión SLIM a la Luna. El módulo de aterrizaje ispace incluye cámaras, una computadora de vuelo que utiliza inteligencia artificial y una batería de estado sólido, todo lo cual se probará en las condiciones lunares extremas.

Hideki Shimomura, director de tecnología de ispace, asegura que entregar con éxito un módulo de aterrizaje comercial sería un "logro científico significativo" y un paso hacia misiones público-privadas que reducirían el costo de llegar a la Luna y podrían entregar más instrumentos científicos.

“A medida que la Luna se vuelva más accesible a través del transporte de menor coste, las misiones comerciales privadas respaldarán experimentos frecuentes y más actividades científicas”, añade Shimomura. “La exploración lunar comercial está cobrando un impulso significativo en todo el mundo”.

La nave espacial también llevará pequeños vehículos lunares construidos por el Centro Espacial Mohammed Bin Rashid de los Emiratos Árabes Unidos y JAXA. El rover Rashid es un poco más grande que un coche de juguete controlado por radio: pesa 10 kilogramos y mide 50 centímetros de largo, y está previsto que funcione durante aproximadamente un mes.

El rover Rashid de los Emiratos Árabes Unidos viajará a la Luna en un módulo de aterrizaje construido por ispace, una empresa japonesa. Crédito: MBRSC

Lleva una serie de instrumentos, incluido un generador de imágenes microscópico para capturar imágenes de alta resolución del regolito lunar. Una sonda Langmuir en el rover medirá la densidad y la temperatura de los iones y electrones en la exosfera lunar para revelar si el viento solar está moviendo polvo en la superficie de la Luna. También hay una cámara termográfica para estudiar la superficie lunar y un experimento para evaluar cómo interactúan los diferentes materiales con el regolito lunar, lo que podría mejorar el diseño de futuros vehículos.

JAXA dice que su rover es un pequeño 'robot transformable' de dos ruedas que funcionará durante varias horas. Se desplegará desde el módulo de aterrizaje ispace, recopilando imágenes y datos sobre el regolito lunar y brindando información sobre las condiciones de conducción que podrían ayudar a la agencia a planificar una futura misión con un rover presurizado para astronautas.

El plan de la India para un aterrizaje exitoso

Algunos científicos aseguran que la misión Chandrayaan-3, dirigida por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) en Bangalore, se trata principalmente de un segundo intento de llevar un módulo de aterrizaje y un vehículo explorador a la superficie de la Luna. Y como otras misiones este año, también se dirige a las tierras altas cerca del polo sur.

El módulo de aterrizaje y el rover serán similares a los del módulo de aterrizaje Chandrayaan-2, pero se modificarán para ayudar a garantizar un aterrizaje exitoso. La misión contará con un sismómetro, un experimento para medir el flujo de calor de la Luna y espectrómetros.

En febrero, ISRO anunció que la misión se lanzará en agosto, pero desde entonces ha brindado pocos detalles sobre la misión o su estado.

El presidente de ISRO, S. Somanath, dijo al periódico The Times of India el mes pasado que el lanzamiento podría retrasarse hasta 2023, y agregó: “La lista de pruebas es larga y no queremos comprometernos apresuradamente."

El descubrimiento de la huella del agua en la misión Chandrayaan-1 de la India en 2008, y la posibilidad de hielo de agua en los polos lunares ha sido un factor importante, dice Anand, quien ayudó a analizar las muestras de regolito lunar traídas a la Tierra por la misión china Chang'e-5 para explorar la historia del agua en la Luna. “La historia del agua ha cambiado un poco las reglas del juego”.

Es posible que también haya un elemento de prestigio nacional y geopolítica, como afirman otros científicos, dados los éxitos lunares de China y el hecho de que Estados Unidos planea regresar a la gente a la Luna en 2025.

Los investigadores también argumentan que las naciones y los actores privados se están dando cuenta de que no necesitan grandes cohetes, programas espaciales masivos o grandes cofres para llegar a la Luna, y también lo ven como una potencial oportunidad comercial.

“Esto se ha estado gestando durante los últimos 10 años”, concluye Anand. “Pero creo que es solo el comienzo”.