Los secretos detrás del aterrizaje exitoso del Chang'e-5 en la Luna (3)

Pueblo en Línea  2020:12:09.15:54

Por Feng Hua y Yu Jianbin

Beijing, 09/12/2020 (El Pueblo en Línea) - Después de una semana de viaje que incluyó el traslado Tierra-Luna, la desaceleración cerca y el vuelo de circunvalación lunar, la sonda Chang'e-5 aterrizó en la zona de aterrizaje preseleccionada de su superficie a las 23:11 del 1º de diciembre.

A las 22:00 horas del 2 de diciembre, después de unas 19 horas de trabajo en la superficie lunar, la sonda Chang'e-5 completó con éxito la recolección del muestreo automático de la superficie lunar, selló la muestra y la almacenó en el dispositivo que portaba dentro del módulo de ascenso.

Comparado con Chang'e 3 y 4, ¿cuál es la diferencia en el proceso de aterrizaje lunar del Chang'e 5? ¿Qué "secretos" se han escondido?

El proceso de alunizaje de Chang'e 5 experimentó una desaceleración activa, un ajuste rápido, buena aproximación, esquivar obstáculos en suspensión, el lento descenso y el segmento de caída libre. Detrás del aterrizaje, que pareció fácil y suave, está la sabiduría y la acumulación de conocimientos de los investigadores científicos chinos.

El alunizaje de Chang'e-5 también tiene como objetivo encontrar un sitio de lanzamiento para su módulo de ascenso, informó un funcionario de la Academia China de Tecnología Espacial (CAST), desarrollador de la sonda.

Comparada con las sondas Chang'e-3 y Chang'e-4, la nueva Chang'e-5 es más exigente en cuanto a la precisión de la ubicación y el nivel de planicie de su lugar de aterrizaje. No pueden existir altar irregularidades ni fosas profundas. La pendiente del lugar de aterrizaje también debe cumplir con ciertos requisitos. Debido a estas exigencias, el lugar para aterrizar en la Luna debe ser definido en pleno vuelo.

Para que la sonda pueda seleccionar un lugar de aterrizaje ideal, el Instituto de Investigación 502 de CAST adoptó el método de evitar con precisión los grandes y pequeños obstáculos. Este método ya se ha utilizado para las sondas Chang'e-3 y Chang'e-4.

Gracias al sistema guía de navegación y control de la sonda, la combinación del módulo de elevación con el módulo de aterrizaje del Chang'e-5 puso en marcha por primera vez su potente motor y utilizó los frenos de marcha atrás para aminorar su velocidad de vuelo. Mientras ajustaba rápidamente sus posiciones, la combinación del módulo de aterrizaje y elevación tomó luego fotografías de la seleccionada zona de aterrizaje para identificar y evitar grandes obstáculos. A 100 metros por encima de la Luna, la combinación del módulo de aterrizaje y de elevación se deslizó para tomar fotos más detalladas del área seleccionada y detectar con precisión. Luego comenzó a flotar e inclinarse hacia el lugar de aterrizaje seleccionado, descendiendo verticalmente al llegar justo encima de la zona de aterrizaje. Cuando estaba lo suficientemente cerca de la superficie lunar, apagó el motor para hacer un aterrizaje suave con sus "piernas" amortiguando el impacto.

La clave para el alunizaje es la estabilidad. Al aterrizar, la combinación del módulo de elevación necesita un mecanismo de amortiguación para limitar los choques y asegurar que la sonda no se vuelque ni se hunda en la superficie lunar. Esta es una de las dificultades técnicas que hay que resolver durante el aterrizaje.

Para Chang'e-5, sus extraordinarias cuatro "piernas" de aterrizaje constituyen su mecanismo de absorción de impactos. El mecanismo, que tiene propiedad intelectual china, hace que las piernas se doblen y desplieguen fácilmente y con seguridad para lograr amortiguación y estabilidad durante el aterrizaje.

En comparación con el mecanismo de amortiguación del Chang'e-3, el requisito de capacidad de amortiguación de aterrizaje del Chang'e-5 ha aumentado en un 30%, pero el peso de sus patas debe reducirse en un 5% debido a que tienen que realizar tareas más difíciles.

Hay dos diseños sofisticados para el alunizaje de la sonda Chang'e-5. Primero, en apariencia, el módulo de aterrizaje, llevando el módulo de ascenso "en su espalda", aterrizó en la Luna. Aunque en realidad, durante todo el aterrizaje, el módulo de aterrizaje se basó en una computadora, considerada el "cerebro más poderoso" que el módulo de ascenso utiliza para despegar de la superficie lunar, y en un sensor estelar para ajustar su posición. Los diseñadores de la sonda tuvieron la genialidad de que el módulo de ascenso acompañara al módulo de aterrizaje durante todo el aterrizaje, reduciendo el coste y el peso de la sonda.

Entonces, dado que el polvo lunar levantado por el motor principal de la sonda al acercarse a la superficie lunar contaminará el sensor estelar y afectará el despegue del módulo de ascenso, los investigadores diseñaron una cubierta para proteger el lente del sensor estelar. El sensor estelar fue cubierto cuando la combinación del módulo de elevación y el módulo de aterrizaje volaba sobre la superficie lunar a cierta altura. Luego fue descubierto cuando la combinación aterrizó en la Luna y cayó el polvo. La combinación del módulo de aterrizaje y de ascenso pudo aprovechar este intervalo para realizar el alunizaje.