El astronauta Edwin E. Aldrin Jr. se mueve hacia una posición para desplegar dos componentes del Paquete de Experimentos Científicos del Apolo Temprano (EASEP) en la superficie de la Luna durante la actividad extravehicular del Apolo 11. El Paquete de Experimentos Sísmicos Pasivos (PSEP) está en su mano izquierda; y en su mano derecha está el retrorreflector de alcance láser (LR3). El astronauta Neil A. Armstrong, comandante, Tomé esta fotografía con una cámara de superficie lunar de 70 mm. Crédito:NASA
Neal Armstrong, Buzz Aldrin y Michael Collins partieron de la luna hace 50 años, pero uno de los experimentos que dejaron sigue devolviendo datos nuevos hasta el día de hoy:conjuntos de prismas que reflejan la luz hacia su fuente, proporcionando abundante información. Junto con los astronautas del Apolo 11, los de Apolo 14 y 15 también dejaron arreglos atrás:Los arreglos de Apolo 11 y 14 tienen 100 prismas de vidrio de cuarzo (llamados cubos de esquina) cada uno, mientras que la matriz del Apolo 15 tiene 300.
La longevidad del experimento se puede atribuir, al menos en parte, a su simplicidad:las matrices en sí mismas no requieren energía. Cuatro telescopios en observatorios en Nuevo México, Francia, Italia y Alemania les disparan láseres, midiendo el tiempo que tarda un pulso láser en rebotar en los reflectores y regresar a la Tierra. Esto permite que la distancia se mida dentro de una fracción de pulgada (unos pocos milímetros), y los científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro analizan los resultados.
La órbita la rotación y la orientación de la luna se determinan con precisión mediante el alcance del láser lunar. La órbita lunar y la orientación de la luna en rotación son necesarias para las naves espaciales que orbitan y aterrizan en la luna. Por ejemplo, Las cámaras de las naves espaciales en órbita lunar pueden ver las matrices reflectantes, confiando en ellos como ubicaciones con una precisión de menos de un pie (una fracción de metro).
Las mediciones de alcance láser también han profundizado nuestra comprensión de la danza entre la Luna y la Tierra. La luna orbita la Tierra a una distancia promedio de 239, 000 millas (385, 000 kilómetros), pero la medición del láser lunar ha demostrado con precisión que la distancia entre los dos aumenta en 1,5 pulgadas (3,8 centímetros) por año.
Las mareas en los océanos de la Tierra son más altas, no cuando la luna está en lo alto, pero horas después. La marea más alta está al este de la luna. Hay dos protuberancias de marea, el segundo medio día después. La fuerza gravitacional entre las protuberancias de las mareas y la luna atrae y ralentiza la rotación de la Tierra, mientras que también empuja a la luna hacia adelante en la dirección en que se mueve en su órbita alrededor de la Tierra. La fuerza de avance hace que la luna se aleje en espiral de la Tierra en 0,1 pulgadas (3 milímetros) cada mes.
Una vista de cerca, tomada el 5 de febrero, 1971, del catadióptrico de alcance láser (LR3), que los astronautas del Apolo 14 desplegaron en la luna durante su actividad extravehicular en la superficie lunar. Crédito:NASA
En una forma similar, La gravedad de la Tierra tira de la luna causando dos protuberancias de marea de la roca lunar. De hecho, las posiciones de las matrices reflectantes varían hasta seis pulgadas (15 centímetros) hacia arriba y hacia abajo cada mes a medida que la luna se flexiona. Medir cuánto se mueven las matrices ha permitido a los científicos comprender mejor las propiedades elásticas de la luna (una medida de esto, llamado el número de amor, lleva el nombre del científico A. E. H. Love).
El análisis de los datos del láser lunar muestra que la luna tiene un núcleo fluido. Esto fue una sorpresa cuando se descubrió hace dos décadas porque muchos científicos pensaron que el núcleo sería frío y sólido. El núcleo fluido afecta las direcciones en el espacio de los polos norte y sur de la luna, que detecta el láser lunar.
La teoría de la gravedad de Einstein asume que la atracción gravitacional entre dos cuerpos no depende de su composición. La gravedad del Sol atrae a la Luna y a la Tierra. Si esta atracción dependiera de la composición de los dos objetos, afectaría la órbita lunar. La tierra contiene más hierro que la luna. El análisis de los datos del experimento de alcance láser lunar no encuentra diferencias en cómo la gravedad atrae a la Luna y la Tierra debido a su composición.
La estrella del norte está casi por encima del polo norte de la Tierra. Ese polo cambia de dirección en comparación con las estrellas debido a la atracción gravitacional de la luna y el Sol en la forma de la Tierra (el diámetro en el ecuador es mayor que el diámetro en los polos). El polo trazará un círculo en el cielo que regresa a la estrella del norte en 26, 000 años. Este movimiento del polo es detectado y medido por láser lunar.
Con renovado interés en la exploración de la luna, La NASA ha aprobado una nueva generación de reflectores que se colocarán en la superficie lunar durante la próxima década. El rendimiento mejorado de los nuevos reflectores y su distribución geográfica más amplia en la luna permitiría pruebas mejoradas de la relatividad de Einstein. estudiar el profundo interior lunar, investigación de la historia de nuestro vecino celestial, y apoyo a la exploración futura. El legado de la primera visita humana a la luna hace medio siglo continuará.
