New generation Chinese satellites launched to communicate with the hidden side of the Moon

Representaci├│n art├şstica del sat├ęlite Queqiao 2

Cr├ędito y derechos de autor: Francisco Forero / AstroAventura.

La actual carrera espacial está liderada por Estados Unidos y China, ambas naciones cuentan con llamativas y competitivas propuestas para explorar, conquistar y explotar los recursos del polo sur de la Luna. Desde el puerto espacial Wenchang, en la isla de Hainan, China, despegó el 20 de marzo a las 00:31 UTC un cohete Long March 8 con tres nuevos satélites lunares que marcan el inicio de la cuarta fase del programa de exploración espacial chino, con algunas de las misiones no tripuladas más ambiciosas de la historia.

Queqiao: puente de espacio profundo

Casi la totalidad de las misiones lunares se han dirigido a la cara visible de la Luna, aquella que debido al proceso conocido como acoplamiento de marea se mantiene siempre oculta desde la Tierra. A excepción de un caso en particular, la sonda Chang’e 4, que se encuentra en el cráter Von Kármán en el lado oculto.

Dentro de los planes para las misiones tripuladas Apolo se había propuesto, previo a los recortes de presupuesto y posterior cancelación del programa, la idea de explorar el lado oculto. Una parte de la Luna que comprende una evolución geológica diferente y una evidente diferencia con su contraparte. Sin embargo, debido a la imposibilidad de tener comunicación directa con la Tierra, se necesitaba un satélite extra capaz de funcionar como puente para las señales de telemetría, audio y video.

Yutu 2
Fotografía del cráter Von Kármán en el lado oculto de la Luna y el rover Yutu-2 visto desde el módulo de descenso Chang'e 3.
queqiao tierra luna
Fotografía tomada desde la sonda Queqiao en el punto de Lagrange 2 entre la Tierra y la Luna.

En el caso de Chang’e 4, el segundo intento de alunizaje por parte de China, se empleó el satélite Queqiao-1 para hasta la fecha mantener comunicaciones con el módulo de descenso y el rover Yutu-2.

Queqiao-1, pronunciado Chuechiao and traducido literalmente como puente de urracas, es un satélite ubicado en el punto de Lagrange 2, a aproximadamente 65 000 kilómetros de la Luna. Gracias a su ubicación cuenta con vista directa con el lado oculto y la Tierra, donde emplea su antena de 4.2 metros de diámetro para mantener a Chang’e 4 y Yutu-2 en comunicación casi constante con la Tierra.

Chang’e 6: Fase IV

El programa lunar chino de sondas no tripuladas, conocido como Chang’e, cuentan con pares de naves. La primera de ellas busca completar una misión de cierto tipo, mientras que la otra sirve como respaldo y en caso de tener éxito al inicio, puede ser empleada para una tarea de mayor complejidad. Por ejemplo, Chang’e 3 y 4, donde la primera demostró la capacidad de poder descender a la superficie y la segunda superó las barreras al hacerlo en el hidden side of the Moon.

long march 8 scaled
Fotografía del cohete Long March en su traslado a la plataforma de lanzamiento.

Similar es el caso de las sondas gemelas Chang’e 5 y 6. Donde el rotundo éxito de la primera definió el destino de la segunda, cuyo objetivo es explorar la inhóspita región del polo sur de la cara oculta y retornar muestras de esa zona por primera vez en la historia.

Esto hace parte de la cuarta fase del programa Chang’e 6, comprendida como la aplicación de los conocimientos adquiridos en misiones previas y las bases para la futura exploración tripulada y el asentamiento de bases permanentes.

Se prevé un lanzamiento de la sonda en mayo a bordo de un cohete Long March 5, pero antes debe ocurrir un punto crítico para la misión y es el despegue, correcta inserción y entrada en servicio del satélite Queqiao-2.

long march 8 despegue 2
Fotografía del despegue del cohete Long March desde el puerto espacial Wenchang, China.

Queqiao-2: estación orbital

Inspirado en su antecesor, Queqiao-2 es un satélite de 1200 kilogramos mejorado con distintos instrumentos para acompañar y servir como relé de comunicaciones para las futuras misiones al polo sur lunar. Cuenta igualmente con una antena parabólica principal de 4.2 metros de diámetro, compuesta por una malla extrafina de cables de molibdeno bañados en oro, cada línea tiene un grosor de 15 a 30 micras, aproximadamente un cuarto del tamaño de un cabello.

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Recreación digital de los satélites Tiandu-1 y Tiandu-2.

En conjunto con el satélite, viajan a bordo dos satélites del Deep Space Exploration Laboratory. Tiandu 1 y 2, nombrados en honor a una montaña del mismo nombre, buscan demostrar distintas técnicas para futuras constelaciones lunares.  El segundo irá a bordo del primero, hasta insertarlo y desplegarlo en órbita.

Fotografía de la sonda Queqiao-2 previo al acople sobre el cohete Long March 8 en el cuarto blanco.
Fotografía de la sonda Queqiao-2 previo al acople sobre el cohete Long March 8 en el cuarto blanco.
Fotografía de la sonda Queqiao-2 previo al acople sobre el cohete Long March 8 en el cuarto blanco.
Fotografía de la sonda Queqiao-2 previo al acople sobre el cohete Long March 8 en el cuarto blanco.

Además de servir como asistencia de comunicaciones, Queqiao-2 cuenta con una cámara de ultravioleta extremo para estudiar la Tierra. Mostrando en mejor y mayor detalle la geocorona que su predecesor, así como ser un observatorio espacial de radioastronomía. Lleva también un dispositivo para estudiar átomos neutros y un experimento para determinar con precisión la distancia de la sonda respecto a la Luna, la Tierra y otras naves en la superficie.

Su lanzamiento supone el primer paso para la cuarta fase de programa lunar, y su fracaso afectaría gravemente los planes de exploración. Dado que además de apoyar a Chang’e 6, sería clave para las posteriores Chang’e 7 y 8.

Órbita lunar

Las recientes misiones lunares, tales como Hakuto-R, Chandrayaan-2 o SLIM, contaban con trayectorias lentas, pero con bajo requerimiento de combustible. En este caso, se empleará un lanzamiento directo de los tres satélites. Si bien no hay información clara sobre Tiandu 1 y 2, se sabe que Queqiao-2 entrará en órbita conocida como elíptica congelada.

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Representación artística de las sondas Tiandu-1 y Tiandu-2.

Queqiao-2 se ubicará en una órbita lunar con una altura mínima de 300 kilómetros sobre la superficie en el hemisferio norte y una máxima de 8600 kilómetros sobre el hemisferio sur. Gracias a su inclinación de 55.6 grados, mantendrá línea de visión directa por aproximadamente 8 horas o dos tercios de su periodo orbital. Las distintas maniobras de inserción se realizarán con ayuda de motores propulsados por hidracina.

Perspectivas del futuro

En general, Queqiao-2 supone una nueva demostración de las capacidades de China para impulsar el programa lunar chino y buscar objetivos nunca alcanzados. Además, busca preparar los pilares claves para futuros asentamientos permanentes de personas en el polo sur. Lugar de gran interés por los extensos depósitos de agua congelada en los cráteres de perpetua oscuridad.

Además, este lanzamiento toma lugar a pocos días de un lanzamiento fallido de dos nuevas sondas lunares. Las llamadas DRO A y B, buscaban, como su nombre indica, alcanzar la órbita DRO, por las siglas en inglés de Órbita Distante Retrógrada.

Lanzados el 13 de marzo a bordo de un cohete Long March 2C, el par de satélites se vieron atrapados en una órbita incorrecta debido al presunto apagado temprano de la etapa superior.  La trayectoria actual supone una reentrada atmosférica en caso de no poder realizar maniobras para salvar la misión o emplearlos en otro objetivo en órbita terrestre.

Francisco Andr├ęs Forero Daza
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