Para 2024, La NASA aterrizará astronautas, incluyendo la primera mujer y el siguiente hombre, en la Luna como parte del programa de exploración lunar Artemis. Sin embargo, esta no será la primera vez que la NASA lleva el nombre de Artemisa a la Luna. Dos naves espaciales robóticas que orbitan hoy la Luna se conocieron inicialmente como ARTEMIS, abreviatura de Acceleration, Reconexión, Turbulencia y electrodinámica de la interacción de la luna con el sol. Desde 2011, estas naves espaciales han estado enviando a los científicos información valiosa sobre el entorno lunar, y sentar las bases fundamentales para que los humanos regresen a la Luna.

La misión, ahora renombrado THEMIS-ARTEMIS, utiliza naves espaciales que originalmente formaban parte de la misión conocida como Historial de eventos e interacciones de macroescala durante las subtormentas, o THEMIS, para abreviar, que lanzó cinco naves espaciales en 2007 para descubrir los procesos físicos que ocurrieron durante los eventos que causan las auroras.

"THEMIS-ARTEMIS ha sido un pionero de las tecnologías que serán importantes para el nuevo programa Artemis de la NASA, "dijo Jasper Halekas, Científico e investigador de THEMIS-ARTEMIS en la Universidad de Iowa en Iowa City. "Parte del trabajo que hemos hecho en términos de navegación y operaciones será utilizado por misiones futuras".

Una misión en dos

Las cinco naves espaciales THEMIS fueron enviadas a órbitas cuidadosamente diseñadas que las alinearon cada cuatro días. Después de dos productivos años de descubrimientos sobre radiación y partículas en el entorno cercano a la Tierra, las órbitas de las naves espaciales se habían precesado significativamente, o a la deriva. La precesión de la órbita es un fenómeno natural y esperado para las naves espaciales que normalmente no afecta los estudios científicos. Pero en el caso de THEMIS, significaba que la nave espacial ya no se alinearía cada cuatro días.

Sabiendo que las órbitas eventualmente precesarían, los científicos de THEMIS, en un esfuerzo conjunto coordinado a través de la NASA y el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley, decidió de antemano hacer algo nuevo con dos de las naves espaciales. En lugar de gastar el combustible restante para restablecer las órbitas, los enviarían en una dirección radicalmente nueva:a la Luna.

"El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y el Centro de Vuelo Espacial Goddard hicieron un maravilloso diseño de navegación en órbita para nosotros y crearon estas órbitas muy inteligentes que nos permitieron llegar a la Luna, "Dijo Halekas." Y todavía estamos allí ".

Por lo tanto, nació la misión THEMIS-ARTEMIS. El acrónimo de la misión fue creado para reflejar su ciencia y posición en la Luna, ya que en la mitología griega, Artemisa era la diosa de la Luna. Artemisa también era gemela de Apolo. El administrador de la NASA Jim Bridenstine nombró recientemente al nuevo programa lunar Artemis por estas razones:más el hecho de que la agencia enviará a la primera mujer a la Luna como parte del programa.

"THEMIS-ARTEMIS es el único monitor a largo plazo de la NASA de las condiciones en el entorno lunar y sus alrededores, "dijo David Sibeck, Científico del proyecto THEMIS en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Nave espacial renacida

Con los mismos instrumentos que usó para buscar eventos alrededor de la Tierra, la nueva misión utiliza las dos naves espaciales para aprender cómo interactúa la Luna con el espacio que la rodea.

"Antes de que THEMIS-ARTEMIS estuviera en la Luna, la mayoría de la gente tenía la idea de que la Luna era solo una gran roca en el cielo y no interactuaba mucho con su entorno, ", Dijo Halekas." El entendimiento que hemos construido durante los últimos ocho años es que la Luna está realmente conectada con el entorno espacial que la rodea. El entorno espacial afecta a la Luna y viceversa ".

A lo largo de los años, los científicos han hecho descubrimientos sobre el viento solar y su impacto en la superficie de la Luna, campos electromagnéticos interplanetarios, la estructura del interior lunar, y las partículas en la tenue atmósfera lunar y la ionosfera.

Trabajando juntos

Además de ampliar nuestra comprensión de la Luna, las mediciones que ha realizado THEMIS-ARTEMIS serán útiles para próximas misiones, incluido el programa Artemis.

"Cuando diseñamos sistemas robóticos y sistemas para humanos en la Luna, tenemos que entender las condiciones a las que estarán expuestos, ", Dijo Halekas." Las mediciones de THEMIS-ARTEMIS nos han ayudado a encontrar cuáles son esas condiciones y cómo cambian con el tiempo ".

THEMIS-ARTEMIS podría proporcionar mediciones en tiempo real de partículas altamente energéticas que pueden ser peligrosas para las naves espaciales y los astronautas. También proporcionará información valiosa para los instrumentos colocados en la superficie lunar. Al igual que un satélite meteorológico puede proporcionar información sobre las tormentas que se avecinan, THEMIS-ARTEMIS puede brindar información sobre el entorno espacial para ayudar a contextualizar los descubrimientos realizados en la superficie.

"THEMIS-ARTEMIS sería un socio natural para cualquier misión de heliofísica que se envíe a la Luna, ya sea en una nave espacial o en la superficie lunar, ", Dijo Sibeck." Ambas naves están funcionando bien, tomando sus conjuntos completos de medidas, y podría durar mucho mucho tiempo en ese entorno ".

Como parte de la iniciativa Commercial Lunar Payload Services bajo el programa Artemis, La NASA enviará un conjunto de nuevos instrumentos y demostraciones de tecnología para estudiar la Luna antes del regreso humano. Está previsto que las dos primeras entregas lunares en módulos de aterrizaje comerciales se lancen en julio de 2021. Si bien muchas de estas investigaciones se centran en la ciencia lunar, algunos se remontan a las raíces de THEMIS en la ciencia de la heliofísica, el estudio de la interacción del Sol con el sistema solar. El experimento electromagnético de la superficie lunar, o instrumento LUSEE, Observará los fenómenos electromagnéticos en la superficie lunar. El generador de imágenes de rayos X heliosférico del entorno lunar, o instrumento LEXI, plantará un telescopio en la Luna para estudiar la magnetosfera de la Tierra y su interacción con el viento solar.

En los próximos años, THEMIS-ARTEMIS, como el Orbitador de reconocimiento lunar de la agencia, continuará brindando información valiosa a la NASA mientras continúan los preparativos para enviar astronautas a la Luna, y finalmente a Marte.