Lado oculto de la Luna

La cara oculta de la Luna es el hemisferio lunar que siempre está de espaldas a la Tierra, opuesto a la cara cercana, debido a la rotación sincrónica en la órbita de la Luna. En comparación con el lado cercano, el terreno del lado lejano es accidentado, con una multitud de cráteres de impacto y relativamente pocos mares lunares ("mares") planos y oscuros, lo que le da una apariencia más cercana a otros áridos. Lugares del Sistema Solar como Mercurio y Calisto. Tiene uno de los cráteres más grandes del Sistema Solar, la cuenca Polo Sur-Aitken. A veces se ha llamado al hemisferio el "lado oscuro de la Luna", donde la "oscura" significa "desconocido" en lugar de "carecer de luz solar" – cada lado de la Luna experimenta dos semanas de luz solar, mientras que el lado opuesto experimenta dos semanas de noche.

Aproximadamente el 18 por ciento del lado lejano es ocasionalmente visible desde la Tierra debido a la libración. El 82 por ciento restante permaneció inobservado hasta 1959, cuando fue fotografiado por la sonda espacial soviética Luna 3. La Academia Soviética de Ciencias publicó el primer atlas de la cara oculta en 1960. Los astronautas del Apolo 8 fueron los primeros humanos en ver la cara oculta en persona cuando orbitaron la Luna en 1968. Todos los aterrizajes suaves, con tripulación y sin tripulación, tuvieron lugar en la cara visible de la Luna, hasta el 3 de enero de 2019, cuando la nave espacial Chang'e 4 realizó el primer aterrizaje en la cara oculta.

Los astrónomos han sugerido instalar un gran radiotelescopio en el lado opuesto, donde la Luna lo protegería de posibles interferencias de radio de la Tierra.

Definición

Las fuerzas de marea de la Tierra han ralentizado la rotación de la Luna hasta el punto en que el mismo lado siempre mira hacia la Tierra, un fenómeno llamado bloqueo de marea. La otra cara, la mayor parte de la cual nunca es visible desde la Tierra, se llama por eso "cara oculta de la Luna". Con el tiempo, se pueden ver algunos bordes en forma de media luna del lado opuesto debido a la libración. En total, el 59 por ciento de la superficie de la Luna es visible desde la Tierra en un momento u otro. La observación útil de las partes de la cara oculta de la Luna ocasionalmente visibles desde la Tierra es difícil debido al bajo ángulo de visión desde la Tierra (no se pueden observar "completamente").

Un error común es creer que la Luna no gira sobre su eje. Si así fuera, toda la Luna sería visible para la Tierra a lo largo de su órbita. En cambio, su período de rotación coincide con su período orbital, lo que significa que gira una vez por cada órbita que realiza: en términos terrestres, se podría decir que su día y su año tienen la misma duración (es decir, ~29,5 días terrestres).

La frase "lado oscuro de la Luna" no se refiere a "oscuro" como en ausencia de luz, sino más bien "oscuridad" como en desconocido: hasta que los humanos pudieron enviar naves espaciales alrededor de la Luna, esta área nunca había sido vista. En realidad, tanto el lado cercano como el lejano reciben (en promedio) cantidades casi iguales de luz directamente del Sol. Esta simetría se complica por la luz solar reflejada desde la Tierra hacia el lado cercano (brillo terrestre) y por los eclipses lunares, que ocurren sólo cuando el lado lejano ya está oscuro. Los eclipses lunares significan que el lado que mira hacia la Tierra recibe una fracción de MENOS luz solar que el lado opuesto cuando se considera durante un largo período de tiempo.

Por la noche, bajo una "Tierra llena" la cara visible de la Luna recibe del orden de 10 lux de iluminación (aproximadamente lo que recibe una acera de la ciudad bajo las farolas; esto es 34 veces más luz que la que se recibe en la Tierra bajo la Luna llena), mientras que la cara oculta de la Luna durante la La noche lunar recibe sólo alrededor de 0,001 lux de luz estelar. Sólo durante la Luna llena (vista desde la Tierra) toda la cara oculta de la Luna se oscurece.

La palabra oscuro se ha ampliado para referirse también al hecho de que la comunicación con las naves espaciales puede bloquearse mientras éstas se encuentran en la cara oculta de la Luna, durante las misiones espaciales Apolo, por ejemplo.

Diferencias

Los dos hemisferios de la Luna tienen apariencias claramente diferentes, con el lado cercano cubierto de múltiples y grandes marías (en latín, "mares", ya que los primeros astrónomos pensaron incorrectamente que estas llanuras eran mares de luna). agua). El otro lado tiene una apariencia maltrecha y densamente llena de cráteres, con pocos mares. Sólo el 1% de la superficie del lado lejano está cubierta por marías, frente al 31,2% del lado cercano. Una explicación comúnmente aceptada para esta diferencia está relacionada con una mayor concentración de elementos productores de calor en el hemisferio cercano, como lo han demostrado los mapas geoquímicos obtenidos del espectrómetro de rayos gamma Lunar Prospector. Si bien otros factores, como la elevación de la superficie y el espesor de la corteza, también podrían afectar el lugar donde entran en erupción los basaltos, estos no explican por qué la cuenca Aitken del otro lado del Polo Sur (que contiene las elevaciones más bajas de la Luna y posee una corteza delgada) no fue tan volcánicamente activo como Oceanus Procellarum en el lado cercano.

También se ha propuesto que las diferencias entre los dos hemisferios pueden haber sido causadas por una colisión con una luna compañera más pequeña que también se originó a partir de la colisión de Theia. En este modelo, el impacto provocó una acumulación de acreción en lugar de un cráter, lo que contribuyó a una capa hemisférica de extensión y espesor que puede ser consistente con las dimensiones de las tierras altas del otro lado. Sin embargo, la composición química del lado opuesto no coincide con este modelo.

El lado opuesto tiene cráteres más visibles. Se pensaba que esto era el resultado de los efectos de los flujos de lava lunar, que cubren y oscurecen los cráteres, más que un efecto de protección de la Tierra. La NASA calcula que la Tierra oscurece sólo unos 4 grados cuadrados de los 41.000 grados cuadrados del cielo visto desde la Luna. "Esto hace que la Tierra sea insignificante como escudo para la Luna [y] es probable que cada lado de la Luna haya recibido el mismo número de impactos, pero el resurgimiento de la lava da como resultado menos cráteres visibles en el lado cercano que en el lado opuesto, a pesar de que ambos lados han recibido el mismo número de impactos."

Investigaciones más recientes sugieren que el calor de la Tierra en el momento en que se formó la Luna es la razón por la que el lado cercano tiene menos cráteres de impacto. La corteza lunar está formada principalmente por plagioclasas formadas cuando el aluminio y el calcio se condensan y combinan con silicatos en el manto. El lado más frío experimentó la condensación de estos elementos antes y formó una corteza más gruesa; Los impactos de meteoritos en el lado cercano a veces penetrarían la corteza más delgada aquí y liberarían lava basáltica que creó los marías, pero rara vez lo harían en el lado lejano.

Exploración

Exploración temprana

Hasta finales de la década de 1950, se sabía poco sobre la cara oculta de la Luna. Las libraciones permitieron periódicamente vislumbres limitados de características cercanas al limbo lunar en la cara oculta, pero sólo hasta el 59% de la superficie total de la Luna. Estas características, sin embargo, se vieron desde un ángulo bajo, lo que impidió una observación útil (resultó difícil distinguir un cráter de una cadena montañosa). El 82% restante de la superficie del otro lado seguía siendo desconocido y sus propiedades estaban sujetas a mucha especulación.

Un ejemplo de una característica del lado lejano que se puede ver a través de la libración es el Mare Orientale, que es una cuenca de impacto prominente que se extiende por casi 1.000 km (600 millas), sin embargo, ni siquiera fue nombrada como una característica hasta 1906, por Julius Franz en Der Mond. La verdadera naturaleza de la cuenca se descubrió en la década de 1960 cuando se proyectaron imágenes rectificadas en un globo. La cuenca fue fotografiada con gran detalle por Lunar Orbiter 4 en 1967.

Antes de que comenzara la exploración espacial, los astrónomos no esperaban que el lado lejano fuera diferente del lado visible desde la Tierra. El 7 de octubre de 1959, la sonda soviética Luna 3 tomó las primeras fotografías de la cara oculta de la Luna, dieciocho de ellas resolubles, cubriendo un tercio de la superficie invisible desde la Tierra. Se analizaron las imágenes y la Academia de Ciencias de la URSS publicó el primer atlas de la cara oculta de la Luna el 6 de noviembre de 1960. Incluía un catálogo de 500 características distinguidas del paisaje.

En 1961, el primer globo (1:13600000 escala) que contiene características lunares invisibles desde la Tierra fue publicado en la URSS, basado en imágenes de la Luna. 3. El 20 de julio de 1965, otra sonda soviética, Zond 3, transmitió 25 imágenes de muy buena calidad de la cara oculta de la Luna, con una resolución mucho mejor que las de Luna 3. En particular, revelaron cadenas de cráteres, de cientos de kilómetros de profundidad. de longitud, pero, inesperadamente, no hay llanuras como las visibles desde la Tierra a simple vista.

En 1967, se publicó en Moscú la segunda parte del Atlas de la cara oculta de la Luna, basado en datos del Zond 3, y el catálogo ahora incluye 4.000 características recién descubiertas de la Luna. paisaje del otro lado. Ese mismo año, se publicó el primer Mapa completo de la Luna (1:5000000 escala) y globo completo actualizado (1:< span class="nowrap">10000000 escala), que representan el 95 por ciento de la superficie lunar, fueron liberados en la Unión Soviética.

Dado que las sondas espaciales soviéticas descubrieron muchas características destacadas del paisaje del otro lado, los científicos soviéticos seleccionaron nombres para ellas. Esto causó cierta controversia, y la Unión Astronómica Internacional, dejando muchos de esos nombres intactos, asumió más tarde el papel de nombrar los accidentes lunares en este hemisferio.

Misión de investigación adicional

El 26 de abril de 1962, la sonda espacial Ranger 4 de la NASA se convirtió en la primera nave espacial en impactar la cara oculta de la Luna, aunque no logró proporcionar ningún dato científico antes del impacto.

El primer estudio cartográfico verdaderamente completo y detallado del lado oculto fue realizado por el programa estadounidense Lunar Orbiter no tripulado lanzado por la NASA de 1966 a 1967. La mayor parte de la cobertura del lado oculto fue proporcionada por la última sonda de la serie, Orbitador Lunar 5.

El lado oculto fue visto por primera vez directamente por ojos humanos durante la misión Apolo 8 en diciembre de 1968. El astronauta William Anders describió la vista:

“El trasero parece un montón de arena que mis hijos han jugado durante algún tiempo. Todo está agotado, sin definición, sólo un montón de golpes y agujeros. ”

Ha sido visto por los 24 hombres que volaron en el Apolo 8 y el Apolo 10 hasta el Apolo 17, y fotografiado por múltiples sondas lunares. Las naves espaciales que pasaban detrás de la Luna no tenían comunicación directa por radio con la Tierra y tuvieron que esperar hasta que la órbita permitiera la transmisión. Durante las misiones Apolo, el motor principal del Módulo de Servicio se encendió cuando la nave estaba detrás de la Luna, lo que produjo algunos momentos de tensión en el Control de la Misión antes de que la nave reapareciera.

El geólogo y astronauta Harrison Schmitt, que se convirtió en el último en pisar la Luna, había presionado agresivamente para que el lugar de aterrizaje del Apolo 17 estuviera en la cara oculta de la Luna, apuntando al cráter Tsiolkovskiy lleno de lava. La ambiciosa propuesta de Schmitt incluía un satélite de comunicaciones especial basado en los satélites TIROS existentes que se lanzaría a una órbita de halo Farquhar-Lissajous alrededor del punto L2 para mantener contacto visual con los astronautas durante su descenso motorizado y Operaciones en la superficie lunar. Los administradores de la NASA rechazaron estos planes por motivos de riesgo adicional y falta de financiación.

La idea de utilizar Tierra-Luna L₂ como satélite de comunicaciones que cubra la cara oculta de la Luna se hizo realidad cuando la Administración Nacional del Espacio de China lanzó el satélite de retransmisión Queqiao en 2018. Desde entonces, lo ha hecho se ha utilizado para las comunicaciones entre el módulo de aterrizaje Chang'e 4 y el rover Yutu 2 que aterrizaron con éxito a principios de 2019 en la cara oculta de la Luna y en estaciones terrestres en la Tierra. Se propone que L2 sea "una ubicación ideal" para un depósito de propulsor como parte de la arquitectura propuesta de transporte espacial basada en depósitos.

Aterrizaje suave

El Chang'e 4 de la Administración Nacional del Espacio de China logró el primer aterrizaje suave de la humanidad en la cara oculta de la Luna el 3 de enero de 2019 y desplegó Yutu -2 vehículo lunar en la cara oculta de la superficie lunar.

La nave incluía un módulo de aterrizaje equipado con un espectrógrafo de radio de baja frecuencia y herramientas de investigación geológica. La cara oculta de la Luna proporciona un buen entorno para la radioastronomía, ya que la Luna bloquea las interferencias de la Tierra.

En febrero de 2020, los astrónomos chinos informaron, por primera vez, de una imagen de alta resolución de una secuencia de eyecciones lunares y, también, de un análisis directo de su arquitectura interna. Estos se basaron en observaciones realizadas por el radar de penetración lunar (LPR) a bordo del rover Yutu-2.

La NASA y la NASA están desarrollando el módulo de aterrizaje del Experimento Electromagnético de la Superficie Lunar (LuSEE-Night), una misión a tierra blanda a partir de 2026. Un observatorio robótico en el lado lejano diseñado para medir ondas electromagnéticas de la historia temprana del universo. Departamento de Energía de Estados Unidos.

El primer panorama desde el lado lejano de la Luna tomada por Chang'e 4

Usos potenciales y misiones

Debido a que la cara oculta de la Luna está protegida de las transmisiones de radio desde la Tierra, se considera un buen lugar para colocar radiotelescopios para uso de los astrónomos. Los pequeños cráteres en forma de cuenco proporcionan una formación natural para un telescopio estacionario similar al de Arecibo en Puerto Rico. Para telescopios de escala mucho mayor, el cráter Daedalus, de 100 kilómetros de diámetro (60 millas), está situado cerca del centro del lado opuesto, y el borde de 3 kilómetros (2 millas) de altura ayudaría a bloquear las comunicaciones perdidas de los satélites en órbita.. Otro candidato potencial para un radiotelescopio es el cráter Saha.

Antes de desplegar radiotelescopios en el lado lejano, se deben superar varios problemas. El fino polvo lunar puede contaminar equipos, vehículos y trajes espaciales. Los materiales conductores utilizados para las antenas parabólicas también deben protegerse cuidadosamente contra los efectos de las erupciones solares. Por último, es necesario proteger la zona alrededor de los telescopios contra la contaminación por otras fuentes de radio.

El punto Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna se encuentra a unos 62 800 km (39 000 mi) sobre el lado lejano, lo que también se ha propuesto como ubicación para un futuro radiotelescopio que realizaría una órbita de Lissajous alrededor del punto Lagrange.

Una de las misiones de la NASA a la Luna que se están estudiando enviaría un módulo de aterrizaje de retorno de muestras a la cuenca Aitken del Polo Sur, la ubicación de un importante impacto que creó una formación de casi 2.400 km (1.500 millas) de diámetro. La fuerza de este impacto ha creado una profunda penetración en la superficie lunar, y una muestra devuelta desde este sitio podría analizarse para obtener información sobre el interior de la Luna.

Debido a que el lado cercano está parcialmente protegido del viento solar por la Tierra, se espera que el lado opuesto maría tenga la mayor concentración de helio-3 en la superficie de la Luna. Este isótopo es relativamente raro en la Tierra, pero tiene un buen potencial para su uso como combustible en reactores de fusión. Los defensores del asentamiento lunar han citado la presencia de este material como una razón para desarrollar una base lunar.

Funciones con nombre