Pols d'estels

Ahir la nau Chandrayaan 3 (nau lunar en sànscrit) aterrava suaument en les proximitats del cràter Manzinus U en la zona sud de la superfície lunar. L’Agència Espacial Índia (ISRO) feia història i aconseguia situar l’Índia com al quart estat després dels Estats Units, l’URSS i la Xina en arribar a la Lluna. Molts altres ho han intentat i han acabat amb fracàs: Israel, Japó i darrerament Rússia amb Luna 25.

I és que arribar sa i estalvi al nostre satèl·lit no és fàcil. L’ISRO s’ha treu el mal sabor de boca del fracàs del 2019 quan la sonda Vikram del Chandrayaan 2 s’estavellà sobre la Lluna a molts pocs metres de la superfície.

Ara tot ha anat perfecte, nominal com se sol dir en l’argot de l’astronàutica, tot d’acord amb el que estava previst.

Chandrayaan 3 va ser llançada el 14 de juliol mitjançant el llançador LVM3 M4 amb una trajectòria no directa. L’òrbita es va anar fent  fent cada vegada més gran fins abastar la Lluna, amb un canvi de trajectòria a òrbita lunar i decreixement de l’òrbita fins aterrar, procés que ha costat uns 40 dies.

Al contrari del que molt mitjans de comunicació estan dient, la nau índia  no ha aterrat al pol sud lunar, sinó a centenars de quilòmetres al nord, concretament a 69,37º sud i 32,35º est, en la zona dels cràters Manzinus U i Boguslawsky M. Actualment la zona polar sud és el nou El Dorado de l’exploració lunar donat el descobriment de l’existència d’aigua congelada en els cràters d’aquella zona.

Allà la llum del Sol hi arriba de manera molt inclinada i aquest fet ha permés la pervivència d’aquesta aigua provinent de xoc de cometes antics. L’ús d’aquest recurs permetrà la instal·lació en un futur pròxim de bases lunars permanents amb astronautes donat que no caldrà dur aigua des de la Terra. A més, a partir de l’aigua, es podrà extraure oxigen per a suport vital humà i per a fabricar combustible.

Per tot això hi ha una nova cursa per arribar a la Lluna i ocupar els millors llocs al pol sud. Rússia ho ha intentat, l’Índia ho acaba d’aconseguir i la NASA (USA) i l’ESA (Europa) ho volen fer el 2025 amb la missió tripulada amb dones i gent de color Artemis 3.

L’actual missió Chandrayaan 3 ha costat un preu assequible de només 75 milions de dòlars.

Amb una massa de 1749.86 kilograms, l’aterrador Vikram és una mena de cub de 2 x 2 x 1.7 m amb diversos instruments:

• Chandra’s Surface Thermophysical Experiment (ChaSTE) mesurarà la conductivitat tèrmica i la temperatura de la superfície lunar, especialment la regolita o pols lunar.
• L’instrument per a l’activitat sísmica lunar (ILSA) mesurarà la sismicitat al voltant del lloc d’aterratge.
• Langmuir Probe (LP) estimarà la densitat de plasma propera a la superfície al llarg del temps.
• Retroreflector làser de NASA. Per mesurar de manera exacta i constant  la distància Terra-Lluna.

L’aterrador amaga en l’interior un petit robot explorador, el Pragyan (sabiduria en sànscrit) de 26 kilograms i 0.9 x 0.75 x 0.4 m que disposa de 6 rodes articulades i dues càmeres.

Els instruments a bord del ròver són:

• L’espectròmetre de raigs X de partícules alfa (APXS) derivarà la composició química i inferirà la composició mineralògica de la superfície lunar
• L’espectroscopi de ruptura induïda per làser (LIBS) determinarà la composició elemental (Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Fe) del sòl lunar i les roques al voltant del lloc d’aterratge lunar

A més a més el mòdul de propulsió que dugué l’aterrador des de l’òrbita terrestre i que s’ha quedat en òrbita lunar té també un instrument que s’ha usat abans d’aterrar:

• SHAPE. Espectropolarimetria de la Terra com un planeta habitable. Farà mesures espectrals i polarimètriques de la Terra des de l’òrbita lunar en el rang de longitud d’ona de l’infraroig proper (NIR) (1–1,7 μm).

Has estat, sense dubte, un gran èxit per a tota la indústria tecnològica i la ciència índia. Tanmateix la missió Chandrayaan 3 té els dies comptats. La nau ha aterrat en la zona diürna de la Lluna ara que el satèl·lit està en fase creixent. Les plaques solars donen energia elèctrica per als instruments i per a escalfar l’electrònica. Però la nit lunar arribarà d’ací a 14 dies quan la fase de la Lluna plena comence a minvar. En no disposar d’un sistema de control de temperatura amb una font alternativa de generació elèctrica a la llum solar, l’electrònica deixarà de funcionar en baixar a temperatures per sota dels -100 graus. Chandrayaan 3 serà en aquell moment història passada.

Ahir em feren una petita Entrevista per a Noticies de la nit d’À Punt. 23 agost 2023. A partir de les 24:30

https://www.apuntmedia.es/informatius/a-punt-ntc/complets/23-08-2023-informatiu-nit_134_1639182.html

Imatges: Totes les imatges son d’ISRO.

En aquest any que comença tot un ventall de projectes científics seran finalment posats en marxa. Diverses publicacions han fet la predicció del que podrem esperar enguany. La lluita contra la pandèmia continuarà durant 2022, el problema del canvi climàtic tornarà a estar present en la nova cimera COP27 a celebrar en Xarm el-Xeikh, Egipte, en novembre, el Gran Col·lisionador d’Hadrons del CERN es posarà altra vegada en marxa i finalment la cursa per retornar a la Lluna agafarà embranzida per posar sobre la superfície la primera dona astronauta. En faré un resum però, com sempre, em centraré més en les activitats que vindran en l’àmbit de l’astronomia i de l’exploració espacial.

Física de partícules

Tothom està esperançat en la posada en marxa del Gran Col·lisionador d’Hadrons del CERN, el laboratori de partícules europeu de Ginebra, aturat des del desembre del 2018 per a treballs de manteniment i actualització. Els instruments més importants ATLAS i CMS han estat millorats i se’ls ha afegit, al seu voltant, noves capes de detectors més sofisticats. S’esperen recollir 40 milions de col·lisions de protons per segon en cada instrument i poder observar així més processos estranys. Els objectius principals d’aquestes millores són obtenir mesures millorades del model estàndard, cerques de la física més enllà del model estàndard (BSM), física del sabor de quarks i leptons pesats, estudis de les propietats del bosó de Higgs i estudis de matèria QCD a alta densitat i temperatura.

Telescopi James Webb

A partir de l’estiu, el gran telescopi James Webb enviat a l’espai el dia de Nadal passat començarà a obtenir les primeres imatges científiques després del desplegament exitós (per ara) i la posada en l’òrbita final en el punt L2 a finals de gener. Els primers mesos de l’any s’utilitzaran per calibrar instruments, alinear espills, en definitiva veure que tot funciona. I després de 6 mesos en l’espai ja podrem gaudir del gran ull explorador. Els seus objectius són conéixer l’univers primitiu, la formació dels planetes i la caracterització dels exoplanetes.

Retorn a la Lluna

El nostre satèl·lit ha deixat d’estar marginat en l’exploració espacial i ara n’és un objectiu prioritari. Tot un esquadró de naus espacials deixaran la Terra enguany per posar-se en òrbita lunar o fins i tot aterrar-hi.

La NASA llançarà finalment Artemis I, la primera prova de les noves missions per tornar a posar humans a la superfície de la Lluna. Aquesta primera missió Artemis I serà el primer test de vol integrat del sistema d’exploració de l’espai profund de la NASA. Consta de la nau Orion, el gran coet de llançament (Space Launch System, SLS) que l’enlairarà de la Terra, li permetrà circumval·lar la Lluna i la retornarà en un amaratge suau al Pacífic.

La NASA també llançarà l’orbitador  CAPSTONE per fer experiments per preparar la construcció de la primera estació espacial en òrbita lunar, la Gateway. Construïda per socis comercials i internacionals aquesta estació és necessària per a una exploració sostenible de la Lluna i un model per a futures missions a Mart.

La Índia amb la missió Chandrayaan-3 tornarà a intentar aterrar suaument sobre la Lluna. Aquesta vegada durà, a més, un ròver. Japó s’afegirà també enguany a l’exploració lunar amb la missió SLIM que tractarà també d’aterrar.

Després de molts anys, Rússia retorna a la Lluna tractant de rememorar els èxits de l’etapa soviètica. Ara amb la missió Luna 25 aterrarà suaument en col·laboració amb l’Agència Espacial Europea (ESA) que participa tant en la nau com amb el mòdul d’aterratge. A més la ESA proporcionarà una petita càmera de demostració Pilot-D a la missió, càmera de prova per a futures missions més sofisticades a la Lluna de Rússia/Europa.

Corea del Sud s’embarca també en la cursa lunar per primera vegada amb un orbitador lunar, el Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO). Està previst que es llançarà el juliol de 2022 per orbitar la Lluna durant 1 any amb una sèrie d’experiments de Corea del Sud i un instrument construït als Estats Units. Els objectius són desenvolupar tecnologies d’exploració lunar autòctones, demostrar la viabilitat d’una “internet espacial” i dur a terme investigacions científiques de l’entorn lunar, la topografia i els recursos, així com identificar llocs potencials d’aterratge per a futures missions.

Finalment el Emirats Àrabs Units continuaran el seu programa espacial amb ròver lunar Rashid que viatjarà dins del mòdul d’aterratge Hakuto-R construït per una empresa privada japonesa.

Cap a Mart en la nova oposició

2024 és any d’oposició marciana i, per aprofitar la menor distància al planeta, l’Agència Espacial Europea (ESA), en col·laboració amb Roskosmos, l’agència russa, enviarà en setembre la missió ExoMars  que, una vegada arribe al planeta desplegà una estació fixa, Kazachok, i un explorador mòbil en la superfície marciana. El robot explorador, anomenat Rosalind Franklin, en honor a la científica que obtingué la primera imatge de l’estructura del DNA, buscarà proves de vida passada o present en Mart. Diversos problemes tècnics amb els paracaigudes que havien de dipositar suaument Rosalind en terra marciana van ajornar el seu llançament previst en 2020.

Imatges:

1.- Impulsat per quatre motors RS-25 i propulsors de coets sòlids bessons, el coet Space Launch System (SLS) de la NASA produeix 8,8 milions de lliures d’empenta per impulsar les missions Artemis de l’agència a la Lluna. NASA/Bailey Collins