Orbitas extrañas

La Luna presenta fuertes anomalias gravitatorias que convierten en inestables las orbitas lunares a baja altura.

Las misiones Apolo estubieron llenas de anecdotas y curiosidades, antes, durante y despues de las misiones. Entre ellas esta la pequeña y desconocida historia de los pequeños satelites PFS 1 y 2, que fueron lanzados desde los Apolo 15 y 16 poco despues de emprender su viaje de regreso a la Tierra...pequeños experimentos cientificos destinados a medir las partículas cargadas y los campos magneticos alrededor de la Luna moviendose en orbitas bajas con alturas de 89 a 122 km de altura. Y asi fue en el caso del PFS1....pero el destino de su hermana fue mucho mas extraño.

En un periodo de apenas 35 dias su orbita sufrio diversos e inexplicables cambios de forma y distancia respecto a la superficie lunar...una trayectoria suicidia que lo llevo primero a pasar solo a 10 Km de altura, para despues elevarse hasta los 50 Km y finalmente estrellarse tras 425 orbitas despues de ser liberado. La Luna la arrastro hacia la muerte, cosa que no paso con su hermana ¿ Que paso entonces ?.

El estudio de las orbitas de varios satelites en orbita lunar despues del PFS-2, particularmente la de la misión Luna Prospector de 1998-99, a permitido a un equipo de cientificos del JPL encontrar la respuesta, que tambien tiene consecuencias para la misma exploracion de nuestro satelite

"Si la Luna fuera una esfera uniforme, podriamos tener orbitas que fueran elipses o circulos perfectos..ademas no tiene una atmosfera que frene por friccion o produzca calentamiento en una nave espacial, de manera que se puede volar verdaderamente bajo: el Lunar Prospector paso seis meses orbitando a sólo 30 km sobre la superficie....Pero La Luna es extraordinariamente nodular, gravitacionalmente hablando. Y no hablo de sus montañas u accidentes topográficos, me refiero a su masa. Los que parecen ser mares planos de lava lunar tienen grandes anomalias gravitacionales, esto es, sus masas, y con ellas sus campos gravitacionales, son significativamente mayores que el resto de la corteza lunar” asegura Konopliv, uno de cientifico planetario autores del estudio

Se conocen cinco de estas grandes concentraciones de masa o “Mascons”, todos situados en la cara visible y situados en distintos Mares lunares: el Mar de la Lluvia ( Mare Imbrium ), de la Tranquilidad ( Mare Serenitatus ), de la Crisis ( Mare Crisium ), de la Humedad ( Mare Humorum ) y el del Nectar ( Mare Nectaris ).

Las anomalias gravitacionales provocadas por los Mascons son muy grandes, tanto que un astronauta en la superficie podria medirla sin problemas..por ejemplo si alguien se colocara justo en el borde de uno de ellos y dejara caer una pluma, su caida, que en circunstancia normales deberia ser vertical al no existir friccion atmosferica, se desviaria casi 1/3 de grado en direccion al centro de esa acumulacion de masa. Y si un astronauta que pesara 22.68 Kg se situara justo en el centro, veria como esa cifra se eleva a 22.79 Kg.

Asi, cuando un satelite pasa por encima de uno de ellos ve su trayectoria alterada, siendo empujado en distintas direcciones segun sus patrones orbitales. Asi, en ausencia de un impulso propio que periodicamente corrija la orbita, la mayoria de satelites en orbita lunar baja ( menos de 100 km) terminaran estrellandose contra la Luna. El destino del PFS-2 represento un caso extremo, pero incluso su longevo hermano PFS-1 termino estrellandose en Enero de 1973, despues de poco mas de año y medio.

Existen, sin embargo, las llamadas "orbitas congeladas", que son aquellas donde un ingenio no se veria afectado por los "Mascons"...serian las que se moverian con una inclinacion de 27°, 50°, 76° y 80°. La PFS-1 se coloco a 28º, muy cerca de una de esas orbitas seguras, mientras que la desafortuna PFS-2, con una inclinacion de 11º, estaba condenada desde el momento que fue lanzada.Algo que evidentemente no se sabia en su momento.

Conocer esto es importante para la exploracion lunar presente y futura...asi, cualquier ingenio lunar debera o bien colocarse en una de las "orbitas congeladas" o si es necesario que se mueva en trayectorias diferentes ( por ejemplo, para estudiar o cartografiar la superficie ) estar dotado de la capacidad de impulso necesaria para poder realizar correcciones que compensen los "tirones" gravitatorios de estas acumulaciones de masa. Un ejemplo de ello fue la Lunar Prospector, que tenia que realizar maniobras cada dos meses...asi, cuando agoto el combustible su destino estaba sellado y los tecnicos decidieron estrellarla contra el polo Sur lunar para intentar descubrir trazas de agua en el polvo que el impacto levantara.

Lo que si es claro, como dice Konopliv, es que si uno va a la Luna " viaje con el tanque lleno”.

Bizarre Lunar Orbits