CHANG'E 4

[sebastianc]

Eureka:

Los primeros resultados científicos de la Chang’e 4: revelando el manto de la Luna

Los primeros resultados científicos de la Chang’e 4: revelando el manto de la Luna

Posted: 18 May 2019 04:56 AM PDT

 

¿Cómo es la Luna por dentro?¿Cómo se formó? El 3 de enero de 2019 la sonda china Chang’e 4 (嫦娥四号) aterrizó en la cara oculta de la Luna. Fue un logro tecnológico notable porque para llevar a cabo el alunizaje en este hemisferio de nuestro satélite se requiere una infraestructura de comunicaciones dedicada en forma de un satélite repetidor —denominado Queqiao— localizado en el punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna. Pero, más allá de la hazaña de ser la primera nave en aterrizar la cara oculta, ¿qué tiene de interesante la misión Chang’e 4 desde el punto científico? Pues mucho. La Chang’e 4 alunizó en el cráter Von Kármán, situado en la cuenca Polo Sur-Aitken. Obviamente, el lugar no fue elegido al azar. Esta cuenca de impacto es una de las más grandes del sistema solar —tiene 2500 kilómetros de diámetro (!)— y los científicos creen que la colisión que la creó fue tan brutal que expuso rocas del manto lunar que actualmente se hallan en la superficie. ¿Y por qué es importante el manto lunar? Porque nadie lo ha estudiado directamente. Ninguna de las seis misiones Apolo de la NASA que alunizaron, ni tampoco las tres sondas Luna (Ye-8-5) soviéticas de retorno de muestras, trajo a la Tierra rocas del manto lunar.

La sonda Chang’e 4 en el cráter Von Kármán de la cara oculta vista por el rover Yutu 2 durante su quinto día lunar (CNSA).

Y aquí entra en juego la Chang’e 4. En un reciente paper publicado en Nature, los investigadores de la misión creen haber identificado por primera vez minerales procedentes del manto lunar. El descubrimiento se ha llevado a cabo mediante el espectrómetro visible e infrarrojo VNIS (Visible and Near Infrared Spectrometer) del pequeño rover Yutu 2 (玉兔二号). El rover chino ha descubierto la presencia de olivino y piroxeno de bajo contenido en calcio. Dicho así, el descubrimiento puede parecer poco espectacular, pero vamos a intentar explicar su relevancia. Las muestras lunares que se han analizado directamente son ricas en plagioclasas —un tipo de feldespatos—, que son minerales poco densos. Por contra, la olivino es un mineral más denso y su relativa escasez en la superficie se explica mediante el modelo de océano de magma.

Mapa del relieve lunar con los lugares de aterrizaje de las misiones Luna, Surveyor, Apolo y Chang’e. Se aprecia la cuenca de impacto Polo Sur-Aitken en la que se encuentra la Chang’e 4 (Nature).

Zona de aterrizaje de la Chang’e 4 (Li et al.).

La Chang’e 4 y el rover Yutu 2 en la superficie lunar vistos por la sonda LRO de la NASA (NASA).

El borde del cráter Von Kármán visto desde la Chang’e 4 (CNSA).

Este modelo supone que la Luna estuvo completamente fundida poco después de su formación. Como resultado, los minerales más densos —olivino— se hundieron a la base del manto y los más ligeros —plagioclasas— flotaron a la superficie para formar parte de la corteza exterior. Este modelo explicaría la ausencia de olivino de las muestras lunares, pero, evidentemente, hay que probarlo, ya que existen otros modelos parecidos que predicen una composición interna del manto diferente. El modelo estándar del océano de magma sugiere que se podrían encontrar minerales del manto —como por ejemplo, olivino— en las cuencas de impacto más profundas. La corteza en estas cuencas es más fina que en el resto de la Luna —como pudo comprobar la misión GRAIL de la NASA—, permitiendo que los cráteres de impacto sean capaces de dispersar rocas del manto sobre la superficie. En resumen, un modelo simple y elegante. Sin embargo, recientemente este modelo ha sido puesto en duda.

Las zonas de la superficie analizadas por el rover Yutu 2 (Li et al.).

Las dos zonas de análisis del espectrómetro VNIS (Li et al.).

Espectrómetro infrarrojo VNIS de Yutu 2 (CNSA).

Desde la órbita los únicos lugares donde se ha detectado olivino son los cráteres Schrödinger y Zeeman, ambos situados en la cuenca Polo Sur-Aitken. Lejos de ser una confirmación del modelo del océano de magma, la cantidad de olivino detectada desde la órbita es demasiado escasa y está restringida a muy pocos lugares. Pero la misión Chang’e 4 ha acudido presto al rescate del modelo del océano de magma, ya que el rover Yutu 2 ha descubierto olivino justo donde el modelo del océano de magma predice que debería encontrarla. Además, el análisis de las imágenes orbitales sugiere que estos minerales fueron expulsados a la superficie por el impacto que creó el cráter Finsen, de 72 kilómetros de diámetro, situado junto al cráter von Kármán. O sea, otra predicción del modelo que se cumple.

El cráter Von Kármán parece estar cubierto de material expulsado por el cráter Finsen, más joven (Li et al.).

Las huellas de Yutu en el regolito lunar (CNSA).

Una rara imagen de las cámaras de navegación de Yutu 2 (CNSA).

Claro está, habrá que esperar a analizar rocas lunares de la cara oculta en la Tierra para confirmar el modelo, pero no cabe duda de que este ha salido muy reforzado tras el descubrimiento de la Chang’e 4. Curiosamente, la NASA lleva años intentando sacar adelante sin éxito una misión de tipo New Frontiers para el retorno de muestras de la cuenca Polo Sur-Aitken —misión Moonrise— con el objetivo de traer a la Tierra rocas del manto lunar que permitan comprender mejor el origen de nuestro satélite y dar una explicación a la dicotomía de la cara oculta y la cara visible (la corteza de la cara oculta es, de media, mucho más gruesa que la de la cara visible). Mientras, el rover Yutu 2 ya ha recorrido más de 190 metros sobre la superficie del cráter Von Kármán en cuatro días lunares. Eso sí, la distancia recorrida ha sido inferior en cada día lunar (120, 43, 16 y 12 metros recorridos, respectivamente) por causas que no se han hecho públicas.

Recorrido del rover Yutu 2 hasta la fecha (Phil Stooke/unmannedspaceflight.com).

Yutu 2 ha sobrevivido también a cuatro noches lunares —de dos semanas de duración— y actualmente está hibernando en medio de la quinta, una mejora espectacular con respecto a su predecesor Yutu de la misión Chang’e 3. El lugar de aterrizaje de la Chang’e 4 ha sido bautizado como Estación Tianhe («armonía celestial» en mandarín) y está situado en las coordenadas de 177,5991° este y 45.4446° sur, con una elevación de 5,94 kilómetros por debajo del radio medio lunar. Esperemos que tanto la Chang’e 4 como el rover Yutu 2 nos sigan sorprendiendo durante mucho tiempo con nuevos descubrimientos desde la cara oculta.

 

 

 

[AlbertR]

En 8/2/2019 a las 10:57, AlbertR dijo:

El satélite lunar de la NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, (LRO) ha fotografiado a Chang'e 4 el 30 de Enero a 330 km de distancia, por lo que la sonda china aparece como un puntito brillante de tan solo 2 pixel. El rover es demasiado pequeño para distinguirlo desde esa distancia. La foto del paisaje lunar es muy chula, la enorme cadena montañosa en el fondo es la pared oeste del cráter Von Kármán, (186 km de diámetro), pared que se eleva a más de 3.000 metros sobre la planicie:

 

 

 

La fotografía superior fue tomada por el LRO desde una altura de 330 km. En esta otra desde más cerca (82 km) además de Chang'E-4 también se distingue el Rover Yutu-2, (ambos en el extremo de las flechas blancas):

 

 

El sábado pasado Daniel Marín publicó Los primeros resultados científicos de la Chang’e 4: revelando el manto de la Luna (que ha resumido Sebastián arriba). Daniel se hace eco de la publicación en Nature de Chang’E-4 initial spectroscopic identification of lunar far-side mantle-derived materials. Me ha gustado esta imagen de Nature, en la que aparecen los lugares de las misiones que hasta ahora han alunizado, pero sobre todo se ve la gran diferencia en el relieve da la cara oculta respecto de la cara visible:

 

 

Periódicamente aparecen estudios que conjeturan impactos de asteroides para intentar explicar la gran diferencia orográfica. La última conjetura ha aparecido esta misma semana, en forma de especulación de colisión de un enorme asteroide de 780 km de diámetro que habría impactado en la cara visible a 6.25 km/s. El artículo se titula "Are the Moon's nearside-farside asymmetries the result of a giant impact?" y se puede leer una reseña en español, por ejemplo en ABC: La razón por la que las dos caras de la Luna son diferentes o El Comercio: La historia del planeta enano que colisionó con la Luna.

 

Saludos.

Editado 22 de Mayo del 2019 por AlbertR

[sebastianc]

Es poco lo que puedo informar de los chinos.

http://www.ecns.cn/m/news/sci-tech/2019-08-02/detail-ifzmsrxe1262037.shtml

[sebastianc]

https://www.space.com/china-far-side-moon-rover-strange-substance.html

El rover lunar Chang'e-4 de China ha descubierto una sustancia inusualmente coloreada, 'similar a un gel' durante sus actividades de exploración en el otro lado de la luna.

El rover de la misión, Yutu-2 , tropezó con esa sorpresa durante el día lunar 8. El descubrimiento llevó a los científicos de la misión a posponer otros planes de manejo para el rover y, en cambio, enfocar sus instrumentos en tratar de descubrir cuál es el material extraño.

El 28 de julio, el equipo Chang'e-4 se estaba preparando para apagar el Yutu-2 para su habitual 'siesta' del mediodía para proteger al rover de las altas temperaturas y la radiación del sol en el cielo. Un miembro del equipo que verificaba imágenes de la cámara principal del rover vio un pequeño cráter que parecía contener material con un color y un brillo diferentes a los de la superficie lunar circundante.

El equipo de manejo, entusiasmado por el descubrimiento, llamó a sus científicos lunares. Juntos, los equipos decidieron posponer los planes de Yutu-2 para continuar hacia el oeste y en su lugar ordenaron al rover que revisara el material extraño.

Hasta ahora, los científicos de la misión no han ofrecido ninguna indicación sobre la naturaleza de la sustancia coloreada y solo han dicho que es "similar a un gel" y tiene un "color inusual". Una posible explicación, según sugirieron investigadores externos, es que la sustancia es vidrio fundido creado a partir de meteoritos que golpean la superficie de la luna.

Lo del "gel" no sé si ha sido una mala traducción desde el chino... probablemente se referían a algún tipo de sustancia vitrificada, más bien.

 

[sebastianc]

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Eureka: Chang’e 4: un año en la cara oculta de la Luna

Chang’e 4: un año en la cara oculta de la Luna

Posted: 13 Jan 2020 03:54 PM PST

El 3 de enero China se convirtió en la primera nación de la Tierra en lograr alunizar en la cara oculta de la Luna gracias a la sonda Chang’e 4. La hazaña significó un paso fundamental dentro de los ambiciosos planes lunares del gigante asiático. Sin embargo, el mayor logro de la misión ha pasado relativamente desapercibido. Y es que China no solo ha logrado posar un artefacto en la cara oculta de nuestro satélite, sino que además ha conseguido que siga activo un año después. O mejor dicho, sigan activos, en plural, porque no olvidemos que la Chang’e 4 desplegó el rover Yutu 2 doce horas después de aterrizar y las dos sondas gozan de buena salud actualmente.

La sonda Chang’e 4 en el cráter Von Kármán vista por Yutu 2 (Doug Ellison/CLEP).

Chang’e 4 (嫦娥四号) alunizó en el cráter Von Kármán de la cara oculta de la Luna el 3 de enero de 2019 a las 02:26 UTC. La zona de aterrizaje fue bautizada como «Estación Tianhe» (天和, ‘armonía celestial’ en mandarín; curiosamente, el mismo nombre del módulo central de la futura estación espacial china). La sonda Chang’e 4 y su rover Yutu 2 (玉兔二号, ‘conejo de jade’) están basados en la tecnología de la Chang’e 3 y su rover Yutu. Chang’e 3 alunizó el 14 de diciembre de 2013 y sigue activa, pero Yutu apenas se desplazó durante dos días lunares antes de quedarse estacionario para siempre. A raíz de las lecciones aprendidas con esta misión predecesora, Yutu 2 ha podido sobrevivir a trece noches lunares —o sea, trece lunaciones— y ya se ha convertido en el rover lunar más longevo de la historia, superando el récord del Luojod 1 soviético, que hace 48 años recorrió la Luna durante 321 días.

Zona de alunizaje de la Chang’e 4 en el cráter Von Kármán, de 180 km de diámetro (CLEP/CNSA).

Yutu 2 recorriendo el cráter Von Kármán (Doug Ellison/CLEP).

Yutu 2 superó el récord del Lunojod 1 el 13 de diciembre de 2019, aunque el antiguo vehículo soviético sigue manteniendo el récord de distancia recorrida sobre la Luna por un vehículo automático: nada más y nada menos que 10,5 kilómetros. Por contra, Yutu 2 solamente recorrió en ese mismo periodo 358 metros. La diferencia se explica porque los Lunojod eran vehículos más grandes que eran «pilotados» por control remoto con una tripulación situada en Crimea que usaba las imágenes de las cámaras de televisión para moverse por la Luna casi en tiempo real. Por contra, Yutu 2 usa un sistema más seguro y eficaz, pero más lento, que se asemeja más al sistema empleado por la NASA con sus rovers marcianos. Además, Yutu 2 no solo se detiene durante la gélida noche lunar, sino también durante seis días alrededor del mediodía local para evitar operar con temperaturas demasiado altas. O sea, apenas tiene una semana al mes para moverse por la superficie.

Chang’e 4 (Doug Ellison/CLEP).

Recorrido del rover Yutu 2 (Phil Stooke/unmannedspaceflight.com).

Tanto la sonda Chang’e 4 como Yutu 2 se comunican con la Tierra usando el satélite retransmisor Queqiao, situado en una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange EML-2 del sistema Tierra-Luna. Por el momento, el principal resultado científico de la misión ha sido confirmar que el cráter Von Kármán tiene depósitos de minerales procedentes del manto lunar. Este descubrimiento coincide con lo esperado, ya que el Von Kármán se encuentra en medio de la enorme cuenca de impacto Polo Sur-Aitken, un lugar identificado por los investigadores desde hace años como candidato para buscar materiales originarios del manto lunar que hayan alcanzado la superficie. En concreto, el espectrómetro visible e infrarrojo VNIS (Visible and Near Infrared Spectrometer) de Yutu 2 ha descubierto la presencia de olivino y piroxeno de bajo contenido en calcio procedentes del manto selenita.

Una vista del paisaje lunar cortesía de Yutu 2 (CLEP/CNSA).

Yutu 2 en primer plano y una de las huellas de 360º que el pequeño rover ha dejado en el regolito (CLEP/CNSA).

Otro descubrimiento que llamó la atención de los medios el pasado verano fue el de un material peculiar en el fondo de un pequeño cráter. Los medios declararon que la misión china había descubierto una sustancia «gelatinosa», aunque se trató más bien de un error de traducción combinado con cierto sensacionalismo por parte de varias páginas chinas. En realidad, el material misterioso parece estar hecho de rocas con algunos cristales formados por la energía de los impactos que forman los cráteres, un tipo de roca relativamente común que se encontró en varios lugares de alunizaje del Apolo.

Panorama número diez tomado por Yutu 2 (Doug Ellison / CLEP).

Detalle del cráter con el material misterioso (Doug Ellison/CLEP).

Por su parte, la sonda Chang’e 4 ha logrado sobrevivir a las noches lunares mediante la ayuda de un calentador de radioisótopos (RHU) a base de plutonio-238 de fabricación rusa. El principal instrumento científico de la Chang’e 4 es el espectrómetro de baja frecuencia LFRS para estudiar el cielo en esta región del espectro electromagnético usando la Luna como escudo contra las interferencias terrestres. No obstante, todavía no se han publicado los resultados de este experimento, como tampoco el de un detector de neutrones alemán y un sensor sueco para estudiar el viento solar. Aprovechando el aniversario del alunizaje, China ha decidido publicar un importante conjunto de datos (21 gigabytes) de la misión para que aficionados y profesionales tengan acceso a los mismos. El país asiático espera repetir el éxito de la Chang’e 4 a finales de este año con la Chang’e 5, la primera sonda china de retorno de muestras de la Luna que debe poner a prueba tecnologías que también se usarán en los próximos diez años para traer muestras de Marte. Mientras, esperemos que la Chang’e 4 nos siga sorprendiendo.

La sonda CHang’e 5 durante pruebas en tierra (CCTV).

Shadows shifting as lunar day 10 progresses. pic.twitter.com/Zd5VX2y7gP

— Andrew Jones (@AJ_FI) January 3, 2020

Referencias:

http://moon.bao.ac.cn/mul/index/list

http://moon.bao.ac.cn/pubMsg/detail-CE4EN.jsp

http://www.cnsa.gov.cn/english/n6465719/index.html

https://gbtimes.com/authors/658

https://dougellison.smugmug.com/

https://threadreaderapp.com/thread/1213326411370389504.html

La entrada Chang’e 4: un año en la cara oculta de la Luna fue escrita en Eureka.

  

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