Oficina de Vinculación

El viaje de Artemis II a la Luna y el Clima Espacial

Brayan Castiblanco y Axel Hernández

Estos días estamos siendo testigos de impactantes sucesos. Primero, el lanzamiento, el 1 de abril, de la misión espacial Artemis II (Figura 1), desde cabo Cañaveral, Florida. Después, el vuelo hacia la Luna y alrededor de ella (Figura 2) del módulo Orión (Figura 3), de la misión Artemis II y actualmente, su vuelo de regreso hacia la Tierra. Este viaje es muy importante para la humanidad y marca el regreso de los vuelos tripulados a nuestro satélite natural, después de más de 50 años, ya que en diciembre de 1972 regresó a la Tierra el Apolo 17, la última misión tripulada del programa Apolo. Uno de los objetivos de Artemis II es probar, en vuelo real, todos los sistemas de la nave Orión (Figura 4), en donde vivirán, por más de una semana, los astronautas que viajen a la Luna en este y los siguientes viajes del programa Artemis. A diferencia del vuelo no tripulado anterior de este programa espacial, esta misión servirá como el último ensayo general para que la siguiente misión, Artemis III, se pose en el Polo Sur lunar.

La nave Orión cuenta con sensores de radiación, el evaluador de radiación electrónico híbrido (HERA, por sus siglas en inglés), dosímetros activos y detectores M-42 EXT desarrollados por el Centro Aeroespacial Alemán, capaces de medir en tiempo real la dosis de radiación recibida y que puede caracterizar el entorno energético del espacio profundo. Estas mediciones continúan el trabajo iniciado durante Artemis I y permitirán evaluar la respuesta del vehículo y de la tripulación ante variaciones del Clima Espacial. Es importante recalcar esto, ya que al ser una misión tripulada y estar lejos del campo magnético terrestre (el cual nos protege de partículas energéticas con carga eléctrica), existe un riesgo, para la tripulación de la nave Orión, a la exposición de radiación de diferentes fuentes externas a la Tierra. Para llevar a un buen final la misión y cuidar de los astronautas es importante monitorear el Clima Espacial.

El Clima Espacial es similar al clima de la Tierra, solo que en el caso del primero nos referimos a las condiciones en el espacio exterior, es decir, en el medio interplanetario, en particular, en torno a la Tierra, con un viento consistente de un flujo continuo de partículas procedentes del Sol (llamado viento solar), generado por la alta temperatura de la Corona Solar (1 millón de grados Kelvin). También, el Sol lanza, en eventos transitorios, grandes nubes de plasma que llevan consigo intensos campos magnéticos y todo esto puede generar descargas en los instrumentos de la Nave Orión, ya que, como lo mencionamos antes, está lejos de la protección de la magnetósfera, el campo magnético terrestre.

Figura 1. Lanzamiento del cohete de la misión Artemis II, el cual lleva en la parte delantera la nave Orión, dónde viajan cuatro astronautas en un vuelo en torno a nuestro satélite natural, la Luna (Créditos NASA).

Figura 2. Representación gráfica de la trayectoria que va a seguir la nave Orión, de la misión Artemis II, en su viaje alrededor de la Luna. (Tomado de https://www.telemundo31.com/noticias/eeuu/artemis-ii-astronautas-orbita-tierra-orion/2404613/).

En los últimos días, durante la fase descendente temprana del ciclo de actividad solar 25, se ha registrado un periodo de intensa actividad. Este se ha caracterizado por la aparición de múltiples regiones activas, ráfagas solares y la presencia de agujeros coronales en el disco solar. Es particularmente de interés una ráfaga solar intensa (clasificada como X1.4), que se produjo el pasado 30 de marzo en la región activa 4405, localizada en la zona sureste del Sol. Las ráfagas solares, cabe recordar, son explosiones energéticas generadas por procesos de reconexión magnética en la atmósfera solar. También recordemos que la clasificación de las ráfagas solares se hace en función a su intensidad, en categorías A, B, C, M y X, siendo esta última la de mayor energía. Además de dicho evento, se registraron, en los últimos días, 28 eyecciones de masa coronal (EMC), una de ellas, con una velocidad promedio registrada de 947 km/s, impactó parcialmente a la Tierra, contribuyendo, según algunos registros, a las variaciones (nada alarmantes) observadas en la actividad geomagnética. En paralelo, una región de interacción de corrientes (RIC), que es una estructura del viento solar que se forma cuando una corriente de viento rápido, proveniente de un agujero coronal, alcanza y comprime una corriente de viento lento precedente, llegó a las inmediaciones terrestres el 30 de marzo.

Figura 3. Representación artística de la nave Orión del programa Artemis. (Créditos NASA).

Figura 4. Imagen de la nave Orión tomada por una cámara que lleva la misma nave montada en la estructura que sostiene los paneles solares. (Créditos NASA).

Los eventos solares registrados desde finales de marzo muestran que incluso en la fase descendente del ciclo solar pueden ocurrir episodios energéticos capaces de influir de manera directa en la tecnología espacial. Un ejemplo reciente ocurrió en febrero de 2022, cuando una tormenta geomagnética moderada produjo un calentamiento de la alta atmósfera terrestre, aumentando la densidad y, con ello, la fuerza de arrastre atmosférica sobre varios satélites Starlink recién lanzados. Debido a que estos aún operaban en órbitas bajas y no habían alcanzado su altitud definitiva, al menos 40 de ellos no lograron estabilizarse y reingresaron a la atmósfera antes de lo previsto (sin haberse puesto en funcionamiento para su objetivo). Días antes de esto, se había registrado un aumento de la actividad solar y había pronóstico de un incremento no muy intenso de la actividad geomagnética, sin embargo, el lanzamiento de los satélites no se pospuso. Esto muestra, como perturbaciones solares moderadas pueden tener consecuencias en la operación de instrumentos en situaciones reales en el espacio exterior.

En contraste al caso anterior, la misión Artemis II se desarrolla bajo condiciones distintas y con una planificación que considera al Clima Espacial como un factor de riesgo. Así, mientras en el caso de Starlink se mostró la vulnerabilidad de sistemas orbitales en etapas iniciales de operación, Artemis II representa un enfoque más preventivo frente a un entorno espacial que es más dinámico, porque la nave Orión alcanzará distancias mayores y en particular por la naturaleza del Clima Espacial, en esas condiciones, que hace más difícil predecirlo completamente.

Durante el recorrido de la nave Orión de la misión Artemis II hacia la Luna y estando sobre la parte qué se oculta, desde la Tierra, se observaron diferentes imágenes interesantes de la Tierra y la Luna, precisamente, una de las más memorables fue aquella en donde se observa la corona solar y pueden verse estructuras brillantes del plasma de la Corona Solar. Esto es posible debido a que, por la trayectoria de la nave Orión alrededor de la Luna, se generó un eclipse de Sol que fue registrado por los astronautas (Figura 5).

La exploración espacial ocurre siempre bajo la influencia constante del Sol, cuya actividad, aunque ha sido estudiada por décadas, aún guarda comportamientos difíciles de anticipar por completo. El seguimiento del clima espacial no solo permite comprender mejor la vecindad solar, sino también acompañar de forma más segura esta nueva etapa de exploración humana más allá de la Tierra.    

Figura 5. La corona del Sol tomada durante el eclipse solar de 54 minutos de duración, debido a que la nave Orión pasó por la parte de atrás de la Luna, respecto a la ubicación del Sol. Se pueden ver estructuras del plasma coronal como zonas más brillantes, debido a que ahí el plasma es más caliente y más denso que en sus alrededores. En la imagen también se puede ver que el lado izquierdo de la Luna está levemente iluminado por la luz reflejada de la Tierra, y se pueden ver algunas estrellas, mostrando la increíble perspectiva de los astronautas en su acercamiento a la Luna. (Tomado de NASA).

Figura 6. Imagen de la Tierra a través de la ventana de la nave espacial Orión a las 18:41 (hora del este de EE. UU.), el 6 de abril de 2026, durante el sobrevuelo de la Luna por la tripulación de Artemis II. La Tierra de un azul tenue con brillantes nubes blancas se oculta tras la superficie lunar plagada de cráteres. La parte oscura de la Tierra está experimentando la noche. (Tomado de NASA).