Lander (nave espacial)

El módulo Apolo 16 Extendido Apolo Lunar, un lander lunar

Marte Polar Lander prep

Un lander es una nave espacial que desciende hacia la superficie de un cuerpo astronómico y luego se posa sobre ella. A diferencia de una sonda de impacto, que hace un aterrizaje forzoso que daña o destruye la sonda al llegar a la superficie, un módulo de aterrizaje hace un aterrizaje suave después del cual la sonda sigue funcionando.

Para cuerpos con atmósferas, el aterrizaje ocurre después de la entrada atmosférica. En estos casos, los módulos de aterrizaje pueden emplear paracaídas para reducir la velocidad lo suficiente como para mantener una velocidad terminal baja. En algunos casos, se dispararán pequeños cohetes de aterrizaje justo antes del impacto para reducir la velocidad del módulo de aterrizaje. El aterrizaje puede lograrse mediante un descenso controlado y colocarse en el tren de aterrizaje, con la posible adición de un mecanismo de fijación posterior al aterrizaje (como el mecanismo utilizado por Philae) para cuerpos celestes con baja gravedad. Algunas misiones (por ejemplo, Luna 9 y Mars Pathfinder) utilizaron bolsas de aire inflables para amortiguar el impacto del módulo de aterrizaje en lugar de utilizar el tren de aterrizaje tradicional.

Cuando se planea intencionalmente un impacto de alta velocidad para estudiar las consecuencias del impacto, la nave espacial se denomina impactador.

Varios cuerpos terrestres han sido objeto de exploración con un módulo de aterrizaje o un impactador. Entre ellos se encuentran la Luna de la Tierra; los planetas Venus, Marte y Mercurio; Titán, la luna de Saturno; asteroides; y cometas.

Landers

Lunar

La superficie lunar a través de una ventana del módulo lunar Apolo poco después de aterrizar

Surveyor 3 en la Luna

A partir de Luna 2 en 1959, las primeras naves espaciales que alcanzaron la superficie lunar fueron impactadores, no módulos de aterrizaje. Formaban parte del programa soviético Luna o del programa American Ranger.

En 1966, el Luna 9 soviético se convirtió en la primera nave espacial en lograr un aterrizaje suave en la Luna y transmitir datos fotográficos a la Tierra. El programa American Surveyor (1966–1968) fue diseñado para determinar dónde podría aterrizar Apolo de manera segura. Como resultado, estas misiones robóticas requerían módulos de aterrizaje suave para tomar muestras del suelo lunar y determinar el grosor de la capa de polvo, que se desconocía antes de Surveyor.

Los módulos lunares Apolo tripulados por los EE. UU. (1969–1972) con rovers (1971–1972) y grandes módulos de aterrizaje robóticos soviéticos tardíos (1969–), Lunokhods (1970–1973) y misiones de retorno de muestra (1970–1976) utilizaron un motor de descenso de cohetes para un aterrizaje suave de astronautas y rovers lunares en la Luna.

La nave espacial Altair, anteriormente conocida como "Módulo de acceso a la superficie lunar" o "LSAM", fue el módulo de aterrizaje planeado para el programa Constellation antes de la cancelación del Proyecto Constellation.

Desde agosto de 2012, la NASA está desarrollando vehículos que utilizan un motor de descenso de cohetes que les permite aterrizar en la Luna y en otros lugares. Estos vehículos incluyen el módulo de aterrizaje Mighty Eagle y el módulo de aterrizaje Morpheus. El módulo de aterrizaje del Proyecto Morpheus puede tener suficiente empuje para impulsar una etapa de ascenso con tripulación.

Rusia tiene planes para que la misión Luna-Grunt devuelva muestras de la Luna para 2021.

La misión china Chang'e 3 y su rover Yutu ('Jade Rabbit') aterrizaron el 14 de diciembre de 2013. En 2019, China's Chang' La misión 39;e 4 aterrizó con éxito el rover Yutu-2 en el lado oculto de la Luna. Chang'e 5 y Chang'e 6 están diseñados para ser misiones de retorno de muestra. Chang'e 5 está programado actualmente para 2020, mientras que Chang'e 6 está planificado para 2023 o 2024. La misión Chang'e 5 aterrizó en la Luna el 1 de diciembre de 2020, China completó el Chang'e 5 el 16 de diciembre de 2020 con el regreso de aproximadamente 2 kilogramos de muestra lunar.

Lander Vikram en Chandrayaan-2, un esfuerzo de aterrizaje suave inaugural de la Organización de Investigación Espacial de la India, perdió contacto con el control el 6 de septiembre de 2019, unos minutos antes del aterrizaje.

Venus

El programa soviético Venera incluía una serie de módulos de aterrizaje de Venus, algunos de los cuales fueron aplastados durante el descenso, al igual que el módulo de aterrizaje de Júpiter de Galileo. y otros que aterrizaron con éxito. Venera 3 en 1966 y Venera 7 en 1970 se convirtieron en el primer impacto y aterrizaje suave en Venus, respectivamente. El programa soviético Vega también colocó dos globos en la atmósfera de Venus en 1985, que fueron las primeras herramientas aéreas en otros planetas.

Marte

Los propulsores de los fosos de lavanda InSight durante aterrizar debajo de él en su sitio de aterrizaje.

La Mars 1962B de la Unión Soviética se convirtió en la primera misión basada en la Tierra destinada a impactar en Marte en 1962. En 1971, el módulo de aterrizaje de la sonda Mars 3 realizó el primer aterrizaje suave en Marte, pero se perdió la comunicación dentro un minuto después del aterrizaje, que ocurrió durante una de las peores tormentas de polvo globales desde el comienzo de las observaciones telescópicas del Planeta Rojo. Otros tres módulos de aterrizaje, Mars 2 en 1971 y Mars 5 y Mars 6 en 1973, se estrellaron o ni siquiera lograron ingresar a la atmósfera del planeta. Los cuatro módulos de aterrizaje utilizaron un escudo térmico similar a un aeroshell durante la entrada a la atmósfera. Los módulos de aterrizaje Mars 2 y Mars 3 transportaron los primeros pequeños rovers de Marte que caminaban sobre esquís y que no funcionaron en el planeta.

La Unión Soviética planeó la misión pesada Marsokhod Mars 4NM en 1973 y la misión Mars sample return Mars 5NM en 1975, pero ninguna ocurrió debido a la necesidad del súper lanzador N1 que nunca voló con éxito. Se planeó una misión de retorno de muestra soviética Mars 5M (Mars-79) de doble lanzamiento para 1979, pero se canceló debido a la complejidad y problemas técnicos.

Primera imagen "clara" transmitida desde la superficie de Marte – muestra rocas cerca de la Vikingo 1 lander (20 de julio de 1976)

Vikingo 1 & Viking 2 se lanzaron respectivamente en agosto y amp; Septiembre de 1975, cada uno compuesto por un vehículo orbital &Amp; un módulo de aterrizaje Viking 1 aterrizó en julio de 1976 Viking 2 en septiembre de 1976. Los rovers del programa Viking fueron los primeros módulos de aterrizaje exitosos y en funcionamiento en Marte. La misión terminó en mayo de 1983, después de que ambos módulos de aterrizaje hubieran muerto.

En la década de 1970, EE. UU. planeó la misión Voyager-Mars. Esto habría consistido en dos orbitadores & dos módulos de aterrizaje, lanzados por un solo cohete Saturno V, pero la misión fue cancelada.

Mars 96 fue la primera misión rusa postsoviética compleja con un orbitador, módulo de aterrizaje y penetradores. Planeado para 1996, fracasó en el lanzamiento. Una repetición planificada de esta misión, Mars 98, fue cancelada debido a la falta de fondos.

El Mars Pathfinder de EE. UU. se lanzó en diciembre de 1996 y lanzó el primer rover interino en Marte, llamado Sojourner, en julio de 1997. Fracasó en septiembre de 1997, probablemente debido a fallas electrónicas causadas por las bajas temperaturas. Mars Pathfinder fue parte del programa cancelado Mars Environmental Survey con un conjunto de 16 módulos de aterrizaje planificados para 1999-2009.

El lander que trajo el Espíritu rover a la superficie de Marte

El Mars Polar Lander dejó de comunicarse el 3 de diciembre de 1999 antes de llegar a la superficie y se presume que se estrelló.

El módulo de aterrizaje europeo Beagle 2 se desplegó con éxito desde la nave espacial Mars Express pero no se recibió la señal que confirmaba un aterrizaje que debería haber tenido lugar el 25 de diciembre de 2003. Nunca se estableció ninguna comunicación y el Beagle 2 se declaró perdido el 6 de febrero de 2004. La misión de aterrizaje del Beagle 3 británico propuesta en 2009 para buscar vida, pasada o presente, no se adoptó..

La misión NetLander de Francia/ESA para 2007 o 2009, con un orbitador y 4 módulos de aterrizaje, se canceló porque era demasiado costosa. Su sucesora, una misión de aterrizaje múltiple para 2011-2019 llamada Mars MetNet, no fue adoptada por la ESA.

Los vehículos exploradores estadounidenses de exploración de Marte Spirit y Opportunity se lanzaron en junio y julio de 2003. Alcanzaron la superficie marciana en enero de 2004 utilizando módulos de aterrizaje con bolsas de aire y paracaídas para amortiguar el impacto.. Spirit dejó de funcionar en 2010, más de cinco años después de su vida útil prevista. El 13 de febrero de 2017, Opportunity fue declarado efectivamente muerto, habiendo excedido su vida útil de diseño de tres meses por más de una década.

La nave espacial estadounidense Phoenix logró con éxito un aterrizaje suave en la superficie de Marte el 25 de mayo de 2008, utilizando una combinación de paracaídas y motores de descenso de cohetes.

Mars Science Laboratory, que transportaba al rover Curiosity, fue lanzado con éxito por la NASA el 26 de noviembre de 2011. Aterrizó en la región Aeolis Palus del cráter Gale en Marte el 6 de agosto de 2012.

China lanzó la misión Tianwen-1 el 23 de julio de 2020. Incluye un orbitador, un módulo de aterrizaje y un rover de 240 kilogramos. El orbitador se puso en órbita el 10 de febrero de 2021. El Zhurong aterrizó con éxito el 14 de mayo de 2021 y se desplegó el 22 de mayo de 2021 & dejó caer una cámara remota en Marte el 1 de junio de 2021.

La exploración de Marte, incluido el uso de módulos de aterrizaje, continúa hasta el día de hoy. Entre ellos, Rusia ha planeado una misión de retorno de muestras de Marte Mars-Grunt para alrededor de 2026.

(view • discuss)

Mapa de imagen interactivo de la topografía global de Marte, superpuesto con ubicaciones de sitios Mars Lander y Rover. Hover el ratón sobre la imagen para ver los nombres de más de 60 características geográficas prominentes, y haga clic para conectarse a ellos. Colorear el mapa base indica elevaciones relativas, basadas en datos del Altímetro láser Mars Orbiter en la NASA Mars Global Surveyor. Blancos y marrones indican las elevaciones más altas (+12 a +8 km); seguido de rosas y rojos (+8 a +3 km); amarillo 0 km; verdes y azules son elevaciones más bajas (bajo a 8 a 8 km). Los ejes son latitud y longitud; se observan regiones polares.

(Ver también: Mapa Marte; Mars Memorials mapa / lista)

()Active ROVER • Inactivo • Active LANDER • Inactivo • Futuro)

← Beagle 2 (2003)

Curiosidad (2012) →

Espacio Profundo 2 (1999) →

InSight (2018) →

Marte 2 (1971) →

← Marte 3 (1971)

Marte 6 (1973) →

Polar Lander (1999) ↓

↑ Opportunity (2004)

← Perseverancia (2021)

← Phoenix (2008)

Schiaparelli EDM (2016) →

← Sojourner (1997)

Spirit (2004) ↑

↓Zhurong (2021)

Vikingo 1 (1976) →

Vikingo 2 (1976) →

Lunas marcianas

Si bien varios sobrevuelos realizados por sondas en órbita de Marte han proporcionado imágenes y otros datos sobre las lunas marcianas Fobos y Deimos, solo unos pocos de ellos tenían la intención de aterrizar en la superficie de estos satélites. En 1988 se lanzaron con éxito dos sondas bajo el programa Phobos soviético, pero en 1989 los aterrizajes previstos en Phobos y Deimos no se llevaron a cabo debido a fallas en el sistema de la nave espacial. La sonda rusa postsoviética Fobos-Grunt fue una misión de retorno de muestra prevista a Fobos en 2012, pero fracasó después del lanzamiento en 2011.

En 2007 la Agencia Espacial Europea y EADS Astrium propusieron y desarrollaron la misión a Fobos para 2016 con módulo de aterrizaje y retorno de muestras, pero quedó como proyecto. Desde 2007, la Agencia Espacial Canadiense ha considerado una misión a Phobos llamada Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME), que incluiría un orbitador y un módulo de aterrizaje. Las propuestas recientes incluyen una misión de retorno de muestra Phobos y Deimos del Centro de Investigación Glenn de la NASA de 2008, el Phobos Surveyor de 2013 y el concepto de misión OSIRIS-REx II.

La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) tiene previsto lanzar la misión de Exploración de lunas marcianas (MMX) en 2024, una misión de retorno de muestra dirigida a Fobos. MMX aterrizará y recolectará muestras de Phobos varias veces, además de desplegar un rover desarrollado conjuntamente por CNES y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Mediante el uso de un mecanismo de muestreo de corer, la nave espacial tiene como objetivo recuperar un mínimo de 10 g de muestras. MMX regresará a la Tierra en 2029.

Rusia planea repetir su misión Fobos-Grunt alrededor de 2024.

Titán

Superficie de la luna de Saturno Titan como la sonda Huygens después de aterrizar en 2005

La sonda Huygens, llevada a la luna Titán de Saturno por Cassini, fue diseñada específicamente para sobrevivir al aterrizar en tierra o en líquido. Se sometió a pruebas exhaustivas de caída para asegurarse de que pudiera resistir el impacto y continuar funcionando durante al menos tres minutos. Sin embargo, debido al impacto a baja velocidad, continuó proporcionando datos durante más de dos horas después de aterrizar. El aterrizaje en Titán en 2005 fue el primer aterrizaje en los satélites del planeta fuera de la Luna.

La misión estadounidense Titan Mare Explorer (TiME) propuesta consideró un módulo de aterrizaje que se hundiría en un lago en el hemisferio norte de Titán y flotaría en la superficie del lago durante unos meses. La misión Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer (TALISE) propuesta por España es similar al módulo de aterrizaje TiME, pero tiene su propio sistema de propulsión para controlar la navegación.

Cometas y asteroides

Vesta, la misión soviética polivalente, se desarrolló en cooperación con países europeos para su realización entre 1991 y 1994, pero se canceló debido a la disolución de la Unión Soviética. Incluía un sobrevuelo de Marte, donde Vesta entregaría un aeróstato (globo o aeronave) y pequeños módulos de aterrizaje o penetradores, seguido de sobrevuelos de Ceres o 4 Vesta y algunos otros asteroides con el impacto de un gran penetrador. en uno de ellos.

La misión cancelada Comet Rendezvous Asteroid Flyby de la NASA consideró el lanzamiento en 1995 y el aterrizaje de penetradores en el núcleo de un cometa en 2001.

El primer aterrizaje en un cuerpo pequeño del Sistema Solar (un objeto del Sistema Solar que no es una luna, un planeta o un planeta enano) lo realizó en 2001 la sonda NEAR Shoemaker en el asteroide 433 Eros a pesar de que NEAR era no diseñado originalmente para ser capaz de aterrizar.

La sonda Hayabusa hizo varios intentos de aterrizar en 25143 Itokawa en 2005 con éxito mixto, incluido un intento fallido de desplegar un rover. Diseñado para encontrarse y aterrizar en un cuerpo de baja gravedad, Hayabusa se convirtió en la segunda nave espacial en aterrizar en un asteroide y, en 2010, en la primera misión de retorno de muestras de un asteroide.

La sonda Rosetta, lanzada el 2 de marzo de 2004, colocó el primer módulo de aterrizaje robótico Philae en el cometa Churyumov–Gerasimenko el 12 de noviembre de 2014. Debido a la gravedad extremadamente baja de tales cuerpos, el sistema de aterrizaje incluía un lanzador de arpones destinado a anclar un cable en la superficie del cometa y tirar del módulo de aterrizaje hacia abajo.

Japón (JAXA) lanzó la sonda espacial de asteroides Hayabusa2 en 2014 para entregar varias piezas de aterrizaje (incluidos los módulos de aterrizaje Minerva II y German Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) y un Small Carry-on Impactor (SCI) penetrator) en 2018-2019 para devolver muestras a la Tierra para 2020.

La Agencia Espacial China está diseñando una misión de recuperación de muestras de Ceres que se llevaría a cabo durante la década de 2020.

Mercurio

Lanzada en octubre de 2018 y prevista para llegar a Mercurio en diciembre de 2025, la misión BepiColombo de la ESA a Mercurio se diseñó originalmente para incluir el elemento de superficie de Mercurio (MSE). El módulo de aterrizaje habría transportado una carga útil de 7 kg que constaba de un sistema de imágenes (una cámara de descenso y una cámara de superficie), un paquete de propiedades físicas y flujo de calor, un espectrómetro de rayos X de partículas alfa, un magnetómetro, un sismómetro, un dispositivo de penetración del suelo. (topo), y un micro-rover. El aspecto MSE de la misión se canceló en 2003 debido a restricciones presupuestarias.

Lunas de Júpiter

Concepto para un lander de Europa

Algunas sondas de Júpiter proporcionan muchas imágenes y otros datos sobre sus lunas. Algunas misiones propuestas con aterrizaje en las lunas de Júpiter fueron canceladas o no adoptadas. El pequeño módulo de aterrizaje Europa de propulsión nuclear se propuso como parte de la misión JIMO (Júpiter Icy Moons Orbiter) de la NASA que se canceló en 2006.

Actualmente, la ESA tiene previsto lanzar la misión Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) en 2022, que incluye al módulo de aterrizaje ruso Ganímedes realizando un aterrizaje suave en Ganímedes alrededor de 2033. Además, la NASA ofreció a la ESA la oportunidad de diseñar un módulo de aterrizaje o impactador para volar junto al orbitador propuesto por la NASA en la misión Europa Clipper planeada para 2025. Dado que se supone que Europa tiene agua debajo de su superficie helada, se envían misiones para investigar su habitabilidad y evaluar su potencial astrobiológico al confirmar la existencia de agua en la luna y determinando las características del agua. A pesar del entorno de alta radiación alrededor de Europa y Júpiter, que causaría problemas para las misiones robóticas de superficie, la misión Europa Lander de la NASA todavía está bajo consideración y existe un cabildeo constante para futuras misiones. Se propuso que el Laplace-P de Rusia se incluyera como parte de la misión conjunta NASA/ESA Europa Jupiter System Mission (EJSM)/Laplace, ahora cancelada, pero sigue siendo una opción para futuras misiones. Otra propuesta pide una gran "sonda de fusión" de propulsión nuclear; (cryobot) que se derretiría a través del hielo hasta llegar a un océano debajo de donde desplegaría un vehículo submarino autónomo (AUV o "hydrobot") que recopilaría información.

Impactores

La colisión del cometa 9P/Tempel y el Impacto profundo sonda

Espacio Profundo 2

La sonda impactadora Deep Space 2 iba a ser la primera nave espacial en penetrar por debajo de la superficie de otro planeta. Sin embargo, la misión fracasó con la pérdida de su nave nodriza, Mars Polar Lander, que perdió la comunicación con la Tierra durante la entrada en Marte' atmósfera el 3 de diciembre de 1999.

Impacto Profundo

El cometa Tempel 1 fue visitado por la sonda Deep Impact de la NASA el 4 de julio de 2005. El cráter de impacto que se formó tenía aproximadamente 200 m de ancho. y 30–50 m de profundidad, y los científicos detectaron la presencia de silicatos, carbonatos, esmectita, carbono amorfo e hidrocarburos aromáticos policíclicos.

Sonda de impacto lunar

La sonda de impacto lunar (MIP) desarrollada por la Organización de Investigación Espacial India (ISRO), la agencia espacial nacional de la India, fue una sonda lunar que fue lanzada el 14 de noviembre de 2008 por Chandrayaan-1 de la ISRO. Orbitador lunar de teledetección. Chandrayaan-1 se lanzó el 22 de octubre de 2008. Condujo al descubrimiento de la presencia de agua en la Luna.

CRUZADA

El Satélite de detección y observación de cráteres lunares (LCROSS) era una nave espacial robótica operada por la NASA para realizar un medio de bajo costo para determinar la naturaleza del hidrógeno detectado en las regiones polares de la Luna. El objetivo principal de la misión LCROSS era explorar la presencia de hielo de agua en un cráter en sombra permanente cerca de una región polar lunar. LCROSS se lanzó junto con Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) el 18 de junio de 2009, como parte del Programa robótico de precursores lunares compartido. LCROSS fue diseñado para recopilar y transmitir datos del impacto y la columna de escombros resultantes de la etapa superior del cohete Centaur gastada del vehículo de lanzamiento que golpeó el cráter Cabeus cerca del polo sur de la Luna. Centaur impactó con éxito el 9 de octubre de 2009 a las 11:31 UTC. La "nave espacial de pastoreo" (que transportaba la carga útil de la misión LCROSS) descendió a través de la columna de escombros de Centaur y recopiló y transmitió datos antes de impactar seis minutos después a las 11:37 UTC. El proyecto tuvo éxito en el descubrimiento de agua en Cabeus.

MENSAJERO

La misión MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) de la NASA a Mercurio se lanzó el 3 de agosto de 2004 y entró en órbita alrededor del planeta el 18 de marzo de 2011. Tras una misión cartográfica,

Se ordenó a i>MESSENGER que impactara la superficie de Mercurio el 30 de abril de 2015. El impacto de la nave espacial con Mercurio ocurrió cerca de las 3:26 pm EDT el 30 de abril de 2015, dejando un cráter estimado en 16 m de diámetro.

AIDA

El concepto de misión AIDA de la ESA investigaría los efectos del impacto de una nave espacial contra un asteroide. La nave espacial DART impactará en la luna Dimorphos del asteroide 65803 Didymos en 2022, y la nave espacial Hera llegará en 2027 para investigar los efectos del impacto.