La Luna, la compañera celeste de la Tierra (y II)

La Luna es una parte inseparable de nuestro firmamento. Durante milenios, ha desempeñado un papel vital en las tradiciones mitológicas y astrológicas de las culturas humanas. En algunas era vista como una deidad. En otras, se creía que sus movimientos eran augurios de lo que podía suceder…

Nota: Esta es una serie de dos artículos. El primero se encuentra aquí.

Historia de observación de la Luna

Una ilusión lunar, provocada por la Luna muy cerca del horizonte, en Cerro Paranal (Chile), hogar del Very Large Telescope.
Crédito: ESO

El ser humano ha estado observando la luna desde tiempos prehistóricos. Entender los ciclos lunares fue, de hecho, uno de los primeros avances de la astronomía. Los primeros ejemplos los encontramos en el siglo quinto antes de nuestra era. En aquella época, los astrónomos babilonios habían registrado el ciclo saros de 18 años. Los astrónomos indios, por su parte, habían descrito la elongación mensual de la Luna.

El filósofo griego Anaxágoras (510-428 ANE) dedujo que tanto el Sol como la Luna eran rocas esféricas gigantescas. Supuso, correctamente, que nuestro satélite reflejaba la luz procedente de la estrella. En el libro Sobre el Cielo de Aristóteles, escrito en el año 350 ANE, se decía que la Luna marcaba el límite entre las esferas de los elementos mutables (tierra, agua, aire y fuego) y las estrellas. Fue una influencia filosófica que perduró durante siglos.

En el siglo II ANE, Seleuco de Seleucia teorizó, correctamente, que las mareas eran un fenómeno ejercido por la atracción de la Luna. También dedujo que la altura que alcanzaban estaba relacionada con la posición de nuestro satélite en relación al Sol. En ese mismo siglo, Aristarco calculó el tamaño y la distancia de la Luna a la Tierra. Para la distancia, obtuvo un valor de unas veinte veces el radio de nuestro planeta. Tiempo después, Ptolomeo mejoró considerablemente esas cifras. Obtuvo una distancia de aproximadamente 59 radios terrestres, y un tamaño de 0,292 diámetros terrestres, muy cercanos a los valores reales. Las cifras correctas son 60 radios y 0,273 diámetros terrestres.

El conocimiento en tiempos antiguos

La Luna

La Luna, vista desde el hemisferio norte de la Tierra.
Crédito: Gregory H. Revera

En el siglo IV ANE, el astrónomo chino Shi Shen dio instrucciones para predecir los eclipses solares y lunares. En la época de la dinastía HAN (año 206 ANE al año 220), los astrónomos reconocieron que la luz de la luna era el reflejo de la luz del Sol. Jin Fang, propuso que la forma de la Luna era esférica. En el año 499, el astrónomo indio Aryabhata mencionó en su libro, Aryabhatiya, que la luz reflejada del Sol era la responsable del brillo de la Luna.

El astrónomo y físico Alhacén (965-1039) descubrió que la luz del Sol no era reflejada en la Luna como un espejo. En su lugar, era emitida por todas las partes del satélite en todas direcciones. Shen Kuo (1031-1095) de la dinastía Song, escribió una alegoría explicando las fases menguantes y crecientes de la Luna. Según el astrónomo, era comparable con una esfera de plata brillante que al cubrirla con pólvora blanca, y vista desde un lado, parecería tener forma creciente.

Durante la Edad Media, antes de la invención del telescopio, la Luna fue reconocida como una esfera. Aunque muchos creían que era perfectamente lisa. Siguiendo la astronomía medieval, que combinaba las teorías del universo de Aristóteles con el dogma cristiano, esta suposición se vio puesta a prueba tiempo después. Fue durante la Revolución Científica (siglos XVI y XVII), cuando la Luna, y los planetas, comenzaron a ser vistos como objetos similares a la Tierra.

Las observaciones de la Luna

Júpiter y cuatro de sus lunas vistas en el telescopio (una de las evidencias que llevó a Galileo a la teoría heliocéntrica).
Crédito: Bob King

Con la ayuda de un telescopio diseñado por sí mismo, Galileo Galileo dibujo uno de los primeros bocetos telescópicos. Fue en el año 1609, y lo incluyó en su libro Sidereus Nuncius (mensaje sideral). A partir de sus observaciones, pudo ver que la Luna no era lisa. Tenía montañas y cráteres. Estas observaciones, junto a las observaciones de los satélites (Ío, Europa, Ganímedes y Calisto) orbitando alrededor de Júpiter, le ayudaron para avanzar en el modelo heliocéntrico del universo.

Después llegó el mapeo telescópico de la Luna. Provocó que las características lunares fueran mapeadas en todo detalle y recibiesen nombres. Los nombres, asignados por los astrónomos italianos Giovanni Riccilio y Francesco Maria Grimaldi, todavía se utilizan en la actualidad. El mapa lunar y el libro mencionando las características lunares fue creado por los astrónomos alemanes Wilhelm Beer y Johann Heinrich Mädler entre 1834 y 1837. Fueron los primeros estudios trigonométricos precisos de la superficie lunar. En la obra se incluían las alturas de más de mil montañas.

Hasta la década de 1870, los cráteres lunares, que ya habían sido observador por Galileo, se creyó que eran de origen volcánico. En aquel momento, el astrónomo inglés Richard Proctor popuso que estaban formados por colisiones. Esta suposición ganó mucho apoyo durante el resto del siglo XIX. Ya en el siglo XX, provocó el desarrollo de la estratigrafía lunar, una parte de la astrogeología, un campo en crecimiento.

La exploración de la Luna

La sonda robótica soviética Luna 1.
Crédito: RIA Novosti/Alexander Mokletsov

Con la llegada de la Era Espacial a mediados del siglo XX, llegó la posibilidad de explorar físicamente la Luna. Con el comienzo de la Guerra Fría, los programas espaciales de Americanos y Soviéticos se centraron en alcanzar la Luna antes de que lo hiciese su gran rival. Inicialmente se trató de enviar sondas, para orbitar alrededor del satélite, y naves para posarse en la superficie. Eventualmente, culminó con astronautas viajando en misiones tripuladas.

La exploración de la Luna comenzó con el programa soviético Luna. Arrancó en 1958, con la pérdida de tres sondas no tripuladas. En 1959, la Unión Soviética logró enviar quince naves robóticas a la Luna y logró muchos de los hitos de la exploración espacial. Entre ellos, el del primer objeto que escapó de la gravedad de la Tierra (la sonda Luna 1). Así como el del primer objeto humano que impactó en la superficie lunar (Luna 2). Sin olvidar las primeras fotografías del lado lejano de la Luna (Luna 3).

Entre 1959 y 1979, el programa también logró realizar el primer aterrizaje suave en nuestro satélite (Luna 9). También corresponde a los soviéticos el lograr poner el primer vehículo en órbita de la Luna (Luna 10), ambos hitos en 1966. Las muestras de roca y polvo lunares llegaron gracias a tres misiones que fueron planteadas para recoger material y enviarlo de vuelta a la Tierra. Sucedió en las misiones Luna 16 (1970), Luna 20 (1972) y Luna 24 (1976).

Los róvers y la llegada del hombre a la Luna

Imagen de la superficie lunar, tomada durante la misión Apolo 14.
Crédito: NASA

Los dos primeros róvers robóticos en aterrizar en nuestro satélite fueron soviéticos. Fueron las naves Luna 17 (1970) y Luna 21 (1973), como parte del programa soviético Lunokhod. Desde 1969 a 1977, el programa se centró principalmente en proporcionar soporte para las misiones tripuladas en nuestro satélite. Sin embargo, tras la cancelación del programa de misiones tripuladas, se usaron como robots contorlados a distancia. Su tarea sería fotografiar y explorar la superficie lunar.

La NASA comenzó a enviar sondas para recoger información, y preparar el posible aterrizaje en la Luna, desde principios de los 60. Se hizo a través del programa Ranger, que funcionó de 1961 a 1965. Entre sus logros, se cuenta la consecución de las primeras imágenes de cerca del paisaje lunar. Le siguió el programa Lunar Orbiter, que produjo mapas de toda la Luna entre 1966 y 1967, y el programa Surveyor, que envió naves robóticas a la superficie entre 1966 y 1968.

En 1969, el astronauta Neil Armstrong hizo historia al convertirse en la primera persona en caminar sobre la Luna. Como comandante de la misión Apolo 11, fue el primero en poner pie en el satélite. Sucedió a las 02:56 UTC del 21 de julio de 1969. Fue la culminación del programa Apolo (que funcionó de 1969 a 1972), que buscaba enviar astronautas a la superficie lunar para realizar experimentos y ser los primeros seres humanos en aterrizar en otro objeto celeste.

El programa Apolo y el fin de la carrera lunar

Imagen de la superficie lunar, tomada durante la misión Apolo 16.
Crédito: NASA

Las misiones Apolo 11 a Apolo 17 enviaron a un total de 13 astronautas a la superficie lunar. Entre ellas no se incluye a la misión Apolo 13, que canceló su aterrizaje. También se enviaron 380,05 kilos de roca y polvo lunar. Asimismo, se instalaron paquetes de instrumentos científicos en la superficie lunar durante los aterrizajes de las misiones Apolo. Las estaciones, con herramientas de larga duración, incluyendo sondas de flujo de calor, sismómetros y magnetómetros, que fueron instalados en las zonas de aterrizaje. Algunos de estos instrumentos siguen operativos.

Tras el final de la Carrera Lunar, hubo un parón en misiones destinadas a nuestro satélite. Hubo que esperar hasta la década de los 90. Fue en ese momento cuando muchos países comenzaron a unirse a la exploración espacial. En 1990, Japón se convirtió en el tercer país en poner una nave en la órbita de la Luna. Lo logró con la sonda Hiten, que, a su vez, desplegó una sonda más pequeña, Hagoroma.

En 1994, Estados Unidos envió la nave Clementine a la órbita lunar. Su objetivo era conseguir el primer mapa topográfico casi completo de la Luna. Así como las primeras imágenes globales multiespectrales de la superficie lunar. A esta misión le siguió otra en 1998, la Lunar Prospector. Sus instrumentos señalaron la presencia de hidrógeno en los polos lunares que, probablemente, se corresponde con la presencia de hielo. Estaría localizado en el regolito lunar, en los metros más superiores, en los cráteres que están permanentemente en sombra.

La exploración de la Luna a partir del año 2000

Imagen de la superficie lunar, tomada durante la misión Apolo 17.
Crédito: NASA

Desde el año 2000, la exploración de la Luna se ha intensificado. Cada vez hay más partes interesadas. Así, la Agencia Espacial Europea envió a la nave SMART-1 a la Luna. Se trata de la segunda nave construida que utiliza la propulsión por íones. Fue la primera en crear un análisis detallado de los elementos químicos de la superficie lunar. Permaneció en la órbita del satélite desde el 15 de noviembre de 20014 hasta el impacto lunar, que tuvo lugar el 3 de septiembre de 2006.

China también ha desarrollado un programa de exploración lunar muy ambicioso. Es el programa Chang’e. Arrancó con la nave Chang’e 1, que obtuvo un mapa completo de la Luna durante su decimosexto mes en órbita (del 5 de noviembre de 2007 al 1 de marzo de 2009). En octubre de 2010, la nave Chang’e 2 le sucedió, creando un mapeado de la Luna en una resolución superior. Después, sobrevoló el asteroide 4179 Toutatis en diciembre de 2012, y finalmente puso rumbo al espacio profundo.

El 14 de de diciembre de 2013, la nave Chang’e 3 mejoró a sus predecesores. Lograron  desplegar una nave en la superficie de la Luna. Esta, a su vez, desplegó un róver lunar conocido como Yutu (que se traduce, literalmente, como conejo de jade). Al lograrlo, Chang’e 3 se convirtió en la primera nave en realizar un aterrizaje suave en el satélite desde que lo hiciese la nave Luna 24 en 1976. También fue la primera misión de un rover desde el Lunokhod 2, en 1973.

India, Japón y la NASA

La Tierra asoma por el horizonte lunar poco antes del aterrizaje del módulo lunar del Apolo 16.
Crédito: NASA

Entre el 4 de octubre de 2007, y el 10 de junio de 2009, la misión Kaguya de JAXA (la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón), compuesta por una nave orbital con una cámara de vídeo de alta definición, y dos pequeños satélites de radiotransmisión, obtuvieron datos geofísicos de la Luna. También fueron las primeras naves en grabar vídeos en alta definición más allá de la órbita de la Tierra.

La primera misión lunar de la ISRO (Organización de Investigación Espacial India), denominada Chandrayaan I, orbitó la Luna entre noviembre y agosto de 2009. Creó un mapa de alta resolución químico, minerológico y fotogeológico de la superficie de la luna. También confirmó la presencia de moléculas de agua en el suelo lunar. En 2013 se planeó una segunda misión en colaboración con Roscosmos (la agencia rusa) pero fue cancelada.

La NASA también ha estado ocupada. En 2009, enviaron el Lunar Reconnaisance Orbiter (LRO) y el Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS). LCROSS completó su misión estrellándose en el cráter Cabeus el 9 de octubre de 2009. Por su parte, el LRO permanece en la órbita del satélite en la actualidad. Su misión es obtener imágenes de alta resolución, así como de obtener altimetría precisa de la Luna. En 2012, dos naves GRAIL comenzaron a orbitar el satélite como parte de una misión que tiene como objetivo descubrir más sobre su estructura interior.

Próximas misiones a la Luna

Concepto artístico de una base lunar.
Crédito: Science Photo Library

Entre las próximas misiones a nuestro satélite nos encontramos con Luna-Glob. Es una misión rusa que tiene como objetivo enviar una nave no tripulada a la superficie. Llevará sismómetros, e irá acompañada por una nave que permanecerá en órbita. Está basado en la misión Fobos-Grunt, destinada a Marte, y que fracasó. La exploración privada de la Luna también está cogiendo fuerza. De hecho, Google anunció un premio de 120 millones de dólares para quien logre hacer aterrizar un rover en la Luna, reuniendo ciertos requisitos.

Gracias a los términos del Tratado del Espacio Exterior, la Luna es un territorio libre para que todas las naciones lo exploren e investiguen con propósitos pacíficos. En el futuro de la Luna hay objetivos muy ambiciosos. Entre ellos está la creación de una base lunar. Quizá en un futuro no tan lejano, incluso la idea de un asentamiento permanente sea una realidad. Pero lo que está claro es que nuestro satélite no dejará de seguir llamando nuestra atención…

Referencias: Universe Today

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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1 respuesta

  1. Arnoldo José De la Hoz dice:

    Con respecto a que la luna pertenecía a la mitología de muchas civilizaciones, estoy de acuerdo. Recuerdo que en mi país, Colombia, antes de la conquista española, supe que la luna tenía un templo dedicado a ella en Chía, Cundinamarca. Esto es de la cultura Chibcha.

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