La matriz retrorreflectora de medición láser lunar del Apolo 11 [Más]

Lo más famoso de todo lo que dejó Neil Armstrong en la Luna hace 35 años es una huella de pisada, una depresión en forma de bota en el gris polvo lunar. Millones de personas han visto las fotografías, y un día, dentro de unos años, los turistas lunares se congregarán en el Mar de la Tranquilidad para verla en persona. Escudriñando sobre la barandilla...”mamá, ¿es ésa la primera?”

¿Observará alguien que 100 pies más allá, Armstrong dejó algo más?

Rodeado de pisadas, sobre el polvo lunar, descansa un panel de 2 pies de ancho recubierto por 100 espejos apuntando a la Tierra: la “matriz retrorreflectora de medición láser lunar”. Los astronautas del Apolo 11 Buzz Aldrin y Neil Armstrong la colocaron allí el 21 de Julio de 1969, una hora antes del fin de su último paseo lunar. Treinta y cinco años después, es el único experimento científico del Apolo que aún funciona.

El profesor de física Carroll Alley, de la Universidad de Maryland fue el investigador jefe del proyecto durante la época del Apolo, y sigue su progreso hoy día. “Empleando estos espejos”, explica Alley, “podemos apuntar a la Luna con pulsos láser y medir la distancia Tierra-Luna de forma muy precisa. Es una forma maravillosa de aprender más sobre la órbita de la Luna y verificar las teorías sobre la gravitación”

Así es como funciona: un pulso de láser es lanzado desde un telescopio en la Tierra, éste cruza la distancia Tierra-Luna, e impacta en la matriz. Como los espejos son reflectores cúbicos, envían el pulso de vuelta en la misma dirección con la que vino. “Es como golpear con una pelota en la esquina de una pista de squash”, explica Alley. De vuelta a la Tierra, los telescopios interceptan el pulso retornante, “usualmente un único fotón”, afirma asombrado.

El tiempo del viaje de ida y vuelta determina la distancia a la Luna con una precisión pasmosa: menos de unos pocos centímetros sobre 385000 Km, de media.

Apuntar a los espejos y recoger sus tenues reflexiones es un reto, pero los astrónomos lo han estado haciendo durante 35 años. Un lugar clave de observación es el Observatorio McDonald en Texas donde un telescopio de 0.7 metros alcanza regularmente a los reflectores del Mar de la Tranquilidad (Apolo 11), Fra Mauro (Apolo 14), la fisura de Hadley (Apolo 15) y, a veces el Mar de la Serenidad. Allí existe un conjunto de espejos a bordo del rover lunar soviético Lonokhud 2 – quizás el robot de aspecto mas impresionante jamás construido.

De este modo, durante décadas los investigadores han trazado cuidadosamente la órbita de la Luna, y han descubierto una serie de hechos destacables, entre ellos:

1.- La Luna está trazando una órbita espiral alejándose de la Tierra a un ritmo de 3.8 cm al año. ¿Por qué? Los océanos de la Tierra son los responsables.

2.- La Luna posee probablemente un núcleo líquido

3.- La fuerza universal de la gravedad es muy estable. La constante gravitacional de Newton G ha cambiado menos una cien mil-millonésima desde que el experimento del láser comenzó.

Los físicos también han empleado los resultados del láser para verificar la teoría de Einstein de la gravedad, la teoría general de la relatividad. Hasta ahora, bien: las ecuaciones de Einstein predicen la forma de la órbita lunar tan bien como es posible determinarla con el láser. Pero Einstein, siempre sometido a prueba, no está aún fuera de peligro. Algunos físicos (Alley es uno de ellos) creen que su teoría de la relatividad es defectuosa. Si existe algún defecto, la medición lunar por láser podría encontrarlo.

Medición lunar por láser desde el Observatorio McDonald [Más]

NASA y la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF) están financiando una nueva instalación en Nuevo México, llamada Apache Point Observatory Lunar Laser Ranging Operation o, apropiadamente, “APOLLO” para abreviar. Utilizando un telescopio de 3.5 metros con buena “visión” atmosférica, los investigadores examinarán la órbita de la Luna con precisión milimétrica, 10 veces mejor que anteriormente.

“¿Quién sabe qué descubrirán?”, se pregunta Alley.

Más y mejores datos podrían revelar extrañas fluctuaciones en la gravedad, correcciones a Einstein, o el “chapoteo” del núcleo de la Luna. El tiempo dirá... y tiempo hay de sobras. Los espejos lunares no requieren de una fuente de energía. No han sido cubiertos por polvo lunar o impactados por meteoritos, como temían al principio los planificadores de la misión Apolo. La medición lunar debería poder continuar durante décadas, siglos quizás.

Imaginen esto: Turistas en el Mar de la Tranquilidad, mirando hacia la Tierra. La mitad del planeta está oscuro, incluyendo Nuevo México donde aparece un destello de luz. Un láser.

“Oye, mamá”, pisando una huella, “¿qué es esa estrella?”

Nota del editor: Entre los muchos colaboradores originales del proyecto de medición lunar laser-retrorreflector, el Profesor Alley destaca a Robert Henry Dicke, James Faller, Peter Bender, Douglas Currie y Bendix Corporation. Se puede consultar la lista completa en el informe del proyecto elaborado por Alley, 'Laser ranging to retro-reflectors on the Moon as a test of theories of gravity', publicado en Quantum Optics, Experimental Gravitation, and Measurement Theory, Eds P Meystre and M.O. Scully, Plenum Publishing (1982).