Gravitación de la Luna
La aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Luna es de aproximadamente 1,625 m/s 2 , alrededor del 16,6 % de la de la superficie de la Tierra o 0,166 ɡ . [1] En toda la superficie, la variación de la aceleración gravitatoria es de unos 0,0253 m/s 2 (1,6 % de la aceleración debida a la gravedad). Debido a que el peso depende directamente de la aceleración gravitacional, las cosas en la Luna pesarán solo el 16,6% (= 1/6) de lo que pesan en la Tierra.
El campo gravitatorio de la Luna se ha medido mediante el seguimiento de las señales de radio emitidas por las naves espaciales en órbita. El principio utilizado depende del efecto Doppler , por el cual la aceleración de la nave espacial en la línea de visión se puede medir mediante pequeños cambios en la frecuencia de la señal de radio y la medición de la distancia desde la nave espacial hasta una estación en la Tierra. Dado que el campo gravitacional de la Luna afecta la órbita de una nave espacial, se pueden usar estos datos de seguimiento para detectar anomalías de gravedad .
La mayoría de las órbitas lunares bajas son inestables. Los datos detallados recopilados han demostrado que para la órbita lunar baja, las únicas órbitas " estables " tienen inclinaciones cercanas a los 27º, 50º, 76º y 86 grados. [2] Debido a la rotación síncrona de la Luna, no es posible rastrear naves espaciales desde la Tierra mucho más allá de las extremidades de la Luna , por lo que hasta la reciente misión del Laboratorio Interior y de Recuperación de Gravedad (GRAIL, por sus siglas en inglés), el campo de gravedad del lado lejano no estaba bien mapeado.
Las misiones con seguimiento Doppler preciso que se han utilizado para derivar campos de gravedad se encuentran en la tabla adjunta. La tabla proporciona el nombre de la nave espacial de la misión, una breve designación, el número de naves espaciales de la misión con seguimiento preciso, el país de origen y el lapso de tiempo de los datos Doppler. Los Apolo 15 y 16 lanzaron subsatélites. La misión Kaguya/SELENE tenía un seguimiento entre 3 satélites para obtener un seguimiento del lado lejano. GRAIL tenía un seguimiento muy preciso entre 2 naves espaciales y un seguimiento desde la Tierra.
La siguiente tabla adjunta enumera los campos de gravedad lunar. La tabla enumera la designación del campo de gravedad, el grado y el orden más altos, una lista de los ID de misión que se analizaron juntos y una cita. Mission ID LO incluye las 5 misiones de Lunar Orbiter. Los campos GRAIL son muy precisos; otras misiones no se combinan con GRAIL.
Una característica importante del campo gravitatorio de la Luna es la presencia de mascons , que son grandes anomalías de gravedad positiva asociadas con algunas de las cuencas de impacto gigantes . Estas anomalías influyen significativamente en la órbita de las naves espaciales alrededor de la Luna, y se necesita un modelo gravitacional preciso en la planificación de misiones tanto tripuladas como no tripuladas. Fueron descubiertos inicialmente mediante el análisis de los datos de seguimiento de Lunar Orbiter : [16] las pruebas de navegación anteriores al programa Apolo mostraron errores de posicionamiento mucho mayores que las especificaciones de la misión.
