Los astronautas estadounidenses en 2024 darán sus primeros pasos cerca del polo sur de la luna:la tierra de la luz extrema, oscuridad extrema, y agua congelada que podría alimentar la base lunar Artemis de la NASA y el salto de la agencia al espacio profundo.

Los científicos e ingenieros están ayudando a la NASA a determinar la ubicación precisa del concepto del Campamento Base Artemis. Entre las muchas cosas que la NASA debe tener en cuenta al elegir una ubicación específica se encuentran dos características clave:el sitio debe disfrutar de la luz solar casi continua para alimentar la base y moderar los cambios de temperatura extremos, y debe ofrecer un fácil acceso a áreas de completa oscuridad que contienen agua helada.

Si bien la región del polo sur tiene muchas áreas bien iluminadas, algunas partes ven más o menos luz que otras. Los científicos han descubierto que en algunas elevaciones más altas, como en los bordes de los cráteres, los astronautas verían períodos de luz más largos. Pero el fondo de algunos cráteres profundos está envuelto en una oscuridad casi constante, dado que la luz del sol en el polo sur incide en un ángulo tan bajo que solo roza sus bordes.

Estas condiciones de iluminación únicas tienen que ver con la inclinación de la luna y con la topografía de la región del polo sur. A diferencia de la inclinación de 23,5 grados de la Tierra, la luna está inclinada sólo 1,5 grados sobre su eje. Como resultado, ninguno de los hemisferios de la luna se inclina notablemente hacia el sol o se aleja del mismo durante todo el año como lo hace en la Tierra, un fenómeno que nos da estaciones más soleadas y oscuras aquí. Esto también significa que la altura del sol en el cielo en los polos lunares no cambia mucho durante el día. Si una persona estuviera parada en la cima de una colina cerca del polo sur lunar durante las horas del día, en cualquier época del año, verían el sol moviéndose por el horizonte, rozando la superficie como una linterna sobre una mesa.

"Es un terreno tan dramático ahí abajo, "dijo W. Brent Garry, un geólogo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Garry está trabajando con ingenieros en un recorrido de realidad virtual por el polo sur de la luna para ayudar a sumergir a los astronautas, científicos, y planificadores de misiones en el exótico entorno de esa región mientras se preparan para un regreso humano a la luna.

Si bien un campamento base requerirá mucha luz, También es importante que los astronautas puedan realizar viajes cortos a cráteres permanentemente oscuros. Los científicos esperan que estos cráteres sombreados alberguen depósitos de agua congelada que los exploradores podrían utilizar para sustentar la vida. "Una idea es establecer un campamento en una zona iluminada y atravesar estos cráteres, que son excepcionalmente fríos, "dijo el científico planetario Goddard de la NASA Daniel P. Moriarty, que está involucrado con el equipo de análisis y planificación del sitio del polo sur de la NASA. Las temperaturas en algunos de los cráteres más fríos pueden descender a aproximadamente -391 grados Fahrenheit (-235 grados Celsius).

Los planes iniciales incluyen el aterrizaje de una nave espacial en una parte relativamente plana de un borde de cráter o una cresta bien iluminada. "Quieres aterrizar en la zona más plana posible, ya que no quiere que el vehículo de aterrizaje se vuelque, "Dijo Moriarty.

El área de aterrizaje, idealmente, debe estar separado de otras características del campamento base, como el hábitat o los paneles solares, por al menos media milla, o 1 kilómetro. También debería estar situado a una altura diferente para evitar que las naves espaciales descendentes arrojen escombros a alta velocidad en equipos o áreas de interés científico. Algunos científicos han estimado que cuando una nave espacial impulsa sus motores para un aterrizaje suave, potencialmente podría rociar cientos de libras, o kilogramos, de partículas superficiales, agua, y otros gases a lo largo de un par de millas, o varios kilómetros.

"Quieres aprovechar los accidentes geográficos, como colinas, que pueden actuar como barreras para minimizar el impacto de la contaminación, "dice Ruthan Lewis, un ingeniero biomecánico e industrial, arquitecto, y líder en el equipo de planificación y análisis de sitios del polo sur de la NASA. "Entonces, estamos mirando distancias, elevaciones y pendientes en nuestra planificación ".

En la Luna, Es fundamental mantener el área alrededor del lugar de aterrizaje y el campamento base tan prístina como sea posible para los científicos. Por ejemplo, Entre las muchas características interesantes de la región del polo sur está su ubicación justo entre el lado de la luna que mira hacia la Tierra, o el lado cercano, y el lado que nunca vemos desde la tierra, conocido como el lado lejano.

Estos dos hemisferios son geológicamente muy diferentes, con el lado opuesto más lleno de cráteres y su corteza más gruesa que en el lado cercano. Los científicos no saben por qué los dos lados se formaron de esta manera.

El campamento base de Artemis debe estar en el lado de la Tierra para que sea más fácil para los ingenieros usar ondas de radio para comunicarse con los astronautas que trabajan en la luna. Pero los científicos esperan que durante miles de millones de años de impactos de meteoritos en la superficie de la luna, rocas y el polvo de cada hemisferio se levantó y se esparció alrededor del otro, por lo que es posible que los astronautas puedan recolectar muestras del lado lejano de su campamento base en el lado cercano.