El instrumento más sensible jamás construido para medir terremotos y impactos de meteoritos en otros mundos se está acercando a su viaje a la misteriosa cara oculta de la Luna. Es uno de los dos sismómetros adaptados para la superficie lunar a partir de instrumentos diseñados originalmente para el módulo de aterrizaje InSight Mars de la NASA, que registró más de 1.300 marsquakes antes de la conclusión de la misión en 2022.
Como parte de una carga útil llamada Farside Seismic Suite (FSS) que se ensambló recientemente en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, se espera que los dos sismómetros lleguen en 2026 a la cuenca de Schrödinger, un amplio cráter de impacto a unas 300 millas (500 kilómetros) del Polo Sur de la Luna. La suite autosuficiente, alimentada por energía solar, tiene su propio equipo informático y de comunicaciones, además de la capacidad de protegerse del calor extremo del día lunar y de las gélidas condiciones de la noche.
Primicias sísmicas lunares
Después de ser enviado a la superficie por un módulo de aterrizaje lunar bajo la iniciativa CLPS (Commercial Lunar Payload Services) de la NASA, la suite devolverá los primeros datos sísmicos de la agencia de la Luna desde que los últimos sismómetros del programa Apolo estuvieron en funcionamiento hace casi 50 años. No solo eso, sino que también proporcionará las primeras mediciones sísmicas desde la cara oculta de la Luna.
Hasta 30 veces más sensible que sus predecesores Apolo, la suite registrará la vibración sísmica de "fondo" de la Luna, que es impulsada por micrometeoritos del tamaño de pequeños guijarros que golpean la superficie. Esto ayudará a la NASA a comprender mejor el entorno de impacto actual mientras la agencia se prepara para enviar astronautas de Artemis a explorar la superficie lunar.
Los científicos planetarios están ansiosos por ver lo que FSS les dice sobre la actividad interna y la estructura de la Luna. Lo que aprendan ofrecerá información sobre cómo se formó y evolucionó la Luna, así como los planetas rocosos como Marte y la Tierra.
También responderá a una pregunta persistente sobre los terremotos lunares: ¿Por qué los instrumentos del Apolo en el lado cercano de la Luna detectaron poca actividad sísmica en el lado lejano? Una posible explicación es que algo en la estructura profunda de la Luna esencialmente absorbe los terremotos del lado lejano, lo que los hace más difíciles de detectar para los sismómetros de Apolo. Otra es que hay menos terremotos en el lado oculto, que en la superficie se ve muy diferente del lado que mira hacia la Tierra.
"FSS ofrecerá respuestas a las preguntas que hemos estado haciendo sobre la Luna durante décadas", dijo Mark Panning, investigador principal de FSS en JPL y científico del proyecto InSight. "Estamos ansiosos por comenzar a recibir estos datos".
Ciencia de Marte a la Luna
Los dos instrumentos complementarios de Farside Seismic Suite se adaptaron a partir de los diseños de InSight para funcionar en gravedad lunar, menos de la mitad que Marte, que, a su vez, es aproximadamente un tercio de la de la Tierra. Están empaquetados junto con una batería, la computadora y los componentes electrónicos dentro de una estructura de cubo que está rodeada por aislamiento y un cubo protector exterior. Encaramada en la parte superior del módulo de aterrizaje, la suite recopilará datos de forma continua durante al menos cuatro meses y medio, operando durante las largas y frías noches lunares.
El sismómetro de banda muy ancha, o VBB, es el sismómetro más sensible jamás construido para su uso en la exploración espacial: puede detectar movimientos del suelo más pequeños que el tamaño de un solo átomo de hidrógeno. Un cilindro grueso de aproximadamente 5 pulgadas (14 centímetros) de diámetro, mide el movimiento hacia arriba y hacia abajo usando un péndulo sostenido en su lugar por un resorte. Originalmente fue construido como un instrumento de reemplazo de emergencia (un "repuesto de vuelo") para InSight por la agencia espacial francesa, CNES (Centre National d'Études Spatiales).
Philippe Lognonné del Institut de Physique du Globe de París, investigador principal del sismómetro de InSight, es coinvestigador del FSS y líder del instrumento VBB. "Aprendimos mucho sobre Marte con este instrumento, y ahora estamos encantados con la oportunidad de convertir esa experiencia en los misterios de la Luna", dijo.
El sismómetro más pequeño de la suite, llamado sensor de período corto, o SP, fue construido por Kinemetrics en Pasadena, California, en colaboración con la Universidad de Oxford y el Imperial College de Londres. El dispositivo en forma de disco mide el movimiento en tres direcciones utilizando sensores grabados en un trío de chips cuadrados de silicio, cada uno de aproximadamente 1 pulgada (25 milímetros) de ancho.
Ensamblado y probado
La carga útil del FSS se reunió en el JPL durante el año pasado. En las últimas semanas, sobrevivió a rigurosas pruebas ambientales en vacío y temperaturas extremas que simulan el espacio, junto con un temblor severo que imita el movimiento del cohete durante el lanzamiento.
"El equipo del JPL ha estado entusiasmado desde el principio con la idea de que vayamos a la Luna con nuestros colegas franceses", dijo Ed Miller del JPL, gerente del proyecto FSS y, al igual que Panning y Lognonné, un veterano de la misión InSight. "Fuimos juntos a Marte, y ahora podremos mirar hacia la Luna y saber que construimos algo allí. Nos hará sentir muy orgullosos".
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