Gravitación de la luna
La aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Luna es de aproximadamente 1.625 m / s 2 , aproximadamente un 16.6% que en la superficie de la Tierra o 0.166 ɡ . [1] En toda la superficie, la variación de la aceleración gravitacional es de aproximadamente 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 gravitacional 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 , mediante 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 a una estación en la Tierra. Dado que el campo gravitacional de la Luna afecta la órbita de una nave espacial, se pueden utilizar estos datos de seguimiento para detectar anomalías gravitacionales .
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 " se encuentran en inclinaciones cercanas a 27º, 50º, 76º y 86 grados. [2] Debido a la rotación sincrónica 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 Recuperación de Gravedad (GRAIL), el campo gravitatorio del lado lejano no estaba bien cartografiado.
Las misiones con seguimiento Doppler preciso que se han utilizado para derivar campos de gravedad se encuentran en la tabla adjunta. La tabla da 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. Apolos 15 y 16 lanzaron subsatelites. La misión Kaguya / SELENE tenía seguimiento entre 3 satélites para obtener un seguimiento del lado lejano. GRAIL tenía un seguimiento muy preciso entre 2 naves espaciales y el seguimiento desde la Tierra.
La siguiente tabla adjunta enumera los campos de gravedad lunares. La tabla enumera la designación del campo de gravedad, el grado y orden más altos, una lista de ID de misión que se analizaron en conjunto y una cita. Mission ID LO incluye las 5 misiones de Lunar Orbiter. Los campos de GRAIL son muy precisos; otras misiones no se combinan con GRAIL.
Una característica importante del campo gravitacional 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 es necesario un modelo gravitacional preciso en la planificación de misiones tripuladas y no tripuladas. Fueron descubiertos inicialmente mediante el análisis de los datos de seguimiento del Lunar Orbiter : [16] las pruebas de navegación anteriores al programa Apollo mostraron errores de posicionamiento mucho mayores que las especificaciones de la misión.
