Un nuevo estudio de la NASA simula cómo los gases de escape de los cohetes de descenso de un módulo de aterrizaje podrían afectar el área alrededor del polo sur lunar, donde los astronautas de Artemis vivirán y trabajarán a partir de 2024. El modelado por computadora utilizado para crear la simulación reveló grandes columnas de hielo y polvo que se elevan en la delgada atmósfera lunar. Los escombros de la columna, así como el propio escape, podrían desplazarse hacia la superficie lunar y alterar la composición y apariencia del material de la superficie, oscureciendo potencialmente la presencia del hielo de agua que Artemis buscará.
"Debido a que la gravedad de la Luna es tan débil y su atmósfera tan delgada, los gases de escape y las partículas arrojadas por un módulo de aterrizaje tardan mucho más en asentarse que en la Tierra", dijo Andrew Schlegel, asistente de investigación graduado en la Universidad del Norte de Arizona en Flagstaff. , Arizona, y autor principal del estudio, publicado recientemente en la revista Icarus. "El polvo y el hielo pueden flotar en el aire durante días o incluso meses".
El programa Artemis tiene como objetivo devolver las misiones tripuladas a la Luna por primera vez desde 1972. La próxima misión Artemis III llevará a la primera mujer y a la primera persona de color al polo sur lunar, colocándolas en un área que podría contener una cantidad sustancial de agua. hielo dentro de cráteres permanentemente en sombra. Sin embargo, las columnas de escape del descenso de las naves espaciales, el ascenso después de que los astronautas abandonan la superficie lunar y de un módulo de ascenso lunar utilizado para devolver a los astronautas de la órbita lunar a la nave espacial para el viaje de regreso a la Tierra, así como el polvo creado por El movimiento de los rovers y la actividad humana en la superficie podrían afectar significativamente la composición del área.
"Queríamos saber exactamente qué áreas podrían cubrir estas columnas y cuánto tiempo tardarían las partículas y los gases de escape en asentarse", dijo Schlegel. "Nuestras simulaciones muestran que las eyecciones del descenso de un módulo de aterrizaje con clasificación humana podrían impactar un área relativamente grande cerca del polo sur".
Para el estudio, Schlegel y su equipo utilizaron una herramienta de seguimiento de partículas llamada SPOC, o Interacciones simuladas entre la superficie y la pluma sobre la Luna, para simular en tres dimensiones cómo las partículas de escape liberadas durante el descenso de los sistemas de aterrizaje humano Artemis interactuarían con el regolito. o suelo suelto, en la superficie lunar.
Las simulaciones del SPOC mostraron que las columnas viajaban a distancias de cientos de metros, y los depósitos más concentrados cubrían un área aproximadamente del tamaño de un campo de fútbol. Los resultados de diferentes simulaciones variaron dependiendo de factores como las características del motor, la ubicación del aterrizaje y la presencia de grandes rocas en la superficie.
Investigaciones anteriores utilizaron SPOC para simular módulos de aterrizaje lunares más pequeños o un solo ascenso lunar, pero el estudio de Schlegel es el más detallado y completo hasta el momento, simulando columnas de cohetes Artemis a gran escala en una región del espacio que experimenta condiciones muy diferentes a las regiones ecuatoriales lunares de la NASA. Los astronautas del Apolo lo visitaron en las décadas de 1960 y 1970.
La misión Artemis utilizará una versión tripulada de la nave espacial Orion, el cohete Space Launch System y Gateway, una pequeña estación espacial que orbitará la Luna y servirá como punto de partida para los descensos lunares. Estos sistemas están diseñados para permitir a los astronautas de la NASA explorar más lejos y permanecer más tiempo que nunca en la Luna.
La NASA planea mitigar la posible contaminación de las columnas cerca de los sitios de aterrizaje de Artemis mediante el uso de técnicas avanzadas de guía, navegación y control para aterrizar cerca de áreas de interés científico que deberían estar relativamente libres de los efectos de las columnas. La agencia también planea limpiar el Portal Lunar de gases de escape acumulados. A largo plazo, los investigadores de la NASA están examinando formas de limpiar la superficie lunar y prevenir la recontaminación.
