Un concepto de misión novedoso que involucra dos CubeSats conectados por un delgado, La correa de millas de largo podría ayudar a los científicos a comprender cómo la luna obtuvo sus misteriosos "tatuajes":patrones giratorios de luz y oscuridad que se encuentran en más de 100 lugares a lo largo de la superficie lunar.

Estudios de satélites pequeños de espacio profundo de ciencia planetaria de la NASA, o PSDS3, El programa seleccionó recientemente a un equipo en el Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, para desarrollar aún más un concepto de misión llamado Observaciones Bi-sat de la Atmósfera Lunar sobre Remolinos, o BOLAS. El estudio, dirigido por el investigador principal de Goddard, Timothy Stubbs, podría conducir a la primera misión planetaria CubeSat atada, Dijo Stubbs.

"Este es un concepto emocionante, "dijo Michael Collier, un coinvestigador de BOLAS que ha estudiado misiones basadas en ataduras para recopilar mediciones lunares difíciles de obtener desde 2015. "Sinceramente, Creo que es innovador. Los satélites conectados son un enfoque muy natural para apuntar a la ciencia lunar ".

Tal como se concibe actualmente, la misión involucraría dos CubeSats de 12 unidades, cuyas unidades individuales medirían sólo cuatro pulgadas de lado. Una vez que el par alcanzó un bajo mantenimiento, órbita casi estable a unas 62 millas sobre la superficie de la luna, los dos, conectado por una correa delgada de 112 millas de largo, se separaría. El satélite superior subiría 118 millas sobre la superficie, mientras que el inferior, gemelo casi idéntico se hundiría a una altitud de unas seis millas sobre la superficie.

"La tensión en la correa mantiene a los CubeSats en alineación vertical mientras orbitan, "Dijo Stubbs." La configuración, con el centro de masa en una órbita cuasi estable, debería permitir que el CubeSat inferior vuele durante largos períodos a bajas altitudes ".

Sin un sistema de sujeción, una misión comparable a baja altitud necesitaría cantidades prohibitivas de combustible para mantener su órbita. Orbitador de reconocimiento lunar de la NASA, o LRO, por ejemplo, voló en una órbita circular a 31 millas sobre la superficie al principio de su misión. Si la NASA no hubiera ejecutado maniobras de propulsión para mantener esta órbita, la nave espacial se habría estrellado contra la superficie.

Esto se debe a las grandes concentraciones de masa que acechan en la superficie lunar. Estos "mascones" cambian el campo de gravedad y pueden tirar de la nave espacial o desviarla de su curso. condenándolos a una colisión que pone fin a la misión.

"Para los objetos planetarios que carecen de atmósfera, El anclaje es un enfoque innovador para el desafío técnico de las mediciones a baja altitud utilizando un mínimo de propulsor, "Collier dijo, y agregó que un CubeSat no podría transportar la cantidad de combustible necesaria para realizar maniobras periódicas de mantenimiento de la estación.

Para los científicos que intentan comprender mejor las rarezas de la luna, ambiente sin aire, cuanto más bajo puedan desplegar el CubeSat, el mejor.

Equipado con un conjunto casi idéntico de instrumentos miniaturizados, incluyendo espectrómetros y generadores de imágenes ya avanzados por co-investigadores y colaboradores de BOLAS, los satélites gemelos caracterizarían el ciclo del hidrógeno lunar tanto a baja como a gran altitud. "Hay mucha ciencia que puedes hacer con este conjunto de instrumentos, Stubbs dijo:agregando que el equipo planea aprovechar los subsistemas desarrollados por la Universidad Estatal Morehead de Kentucky, que lidera la misión Lunar IceCube de la NASA. Lunar IceCube buscará volátiles lunares y agua durante sus seis meses en órbita lunar.

Durante su propuesta de un año en órbita, los instrumentos BOLAS caracterizarían los mecanismos de implantación del hidrógeno en la superficie de la luna, así como su dependencia de la composición de la luna, regolito topografía local, condiciones plasmáticas, hora del día, y campos magnéticos dentro de la corteza.

Uno de los objetivos principales de la misión es comprender la formación de los remolinos lunares (las extrañas marcas de luz y oscuridad que parecen casi como si estuvieran pintadas en la superficie de la luna) y el papel que las anomalías magnéticas y la meteorización espacial podrían desempeñar en su creación. .

Las observaciones indican que los remolinos aparecen donde antiguos trozos de campo magnético están incrustados en la corteza lunar. También muestran que las áreas brillantes parecen estar menos desgastadas que su entorno. Varios fenómenos pueden hacer que el material expuesto al espacio cambie tanto física como químicamente, resultando en un oscurecimiento con el tiempo, incluyendo el viento solar y los impactos de los micrometeoroides.

Esas pistas han llevado a tres teorías destacadas sobre su formación.

Una teoría sugiere que los remolinos y los campos magnéticos se formaron a partir de columnas de material expulsado por los impactos de cometas. Otra hipótesis establece que cuando el bombardeo de micrometeoroides eleva las finas partículas de polvo de la luna, un campo magnético existente sobre los remolinos los clasifica de acuerdo con su susceptibilidad al magnetismo, formando patrones claros y oscuros con diferentes composiciones. Y otra teoría postula que, dado que las partículas del viento solar de un millón de millas por hora están cargadas eléctricamente, responden a fuerzas magnéticas. Quizás el campo magnético protege la superficie de la intemperie provocada por el viento solar.

Las observaciones del LRO de la NASA dan crédito a la hipótesis del escudo magnético, dicen los científicos. Sin embargo, nadie descarta nada todavía.

Hasta que los científicos lancen una misión capaz de realizar mediciones globales cercanas al suelo, no es probable una respuesta definitiva, Dijo Collier. Sin embargo, él cree que la misión BOLAS de dos satélites podría proporcionar los datos que la comunidad científica necesita.

"Esto podría ser un cambio de paradigma, "Todos los indicios muestran que esta misión se puede realizar con la tecnología existente", dijo Collier.

Pequeños satélites, incluidos CubeSats, están desempeñando un papel cada vez más importante en la exploración, demostración de tecnología, investigación científica e investigaciones educativas en la NASA, incluyendo:exploración espacial planetaria; Observaciones de la Tierra; ciencia fundamental de la Tierra y el espacio; y el desarrollo de instrumentos científicos precursores como comunicaciones láser de vanguardia, comunicaciones de satélite a satélite y capacidades de movimiento autónomo.