La reciente hazaña del satélite chino Tiandu-1 ha marcado un antes y un después en la medición de distancias en el espacio. Este satélite ha logrado realizar mediciones láser entre la Tierra y la Luna durante el día, un avance que promete revolucionar la navegación y las operaciones en futuras misiones de exploración lunar. Este logro, anunciado por el Laboratorio de Exploración del Espacio Profundo de China, supera un obstáculo significativo: la interferencia de la luz solar, que tradicionalmente ha limitado estas mediciones a la noche.
### Avances en Telemetría Láser
La telemetría láser de largo alcance (LLR) es una técnica que permite medir distancias calculando el tiempo que tardan los pulsos láser en viajar hasta un objeto y regresar. Hasta ahora, esta técnica se había restringido a operaciones nocturnas debido a que la luz solar genera un ruido de fondo que dificulta la detección de las débiles señales láser de retorno. Realizar mediciones bajo la luz del día se ha comparado con la proeza de «apuntar a un solo cabello a 10.000 metros de distancia mientras el objetivo se mueve rápidamente». Esto se debe a que, al viajar los aproximadamente 385,000 km hasta la Luna y regresar, el pulso láser se expande y debilita enormemente, resultando en la detección de apenas un fotón de retorno por cada pulso emitido.
Para superar este desafío, los científicos chinos implementaron varias innovaciones clave. Utilizaron un sistema láser terrestre en el infrarrojo cercano, acoplado a un telescopio de 1.2 metros de apertura ubicado en los Observatorios de Yunnan. Este sistema fue capaz de emitir pulsos láser lo suficientemente potentes y precisos para realizar mediciones durante el día. El satélite Tiandu-1, lanzado en marzo de 2024, está equipado con un retrorreflector láser de esquina de cubo, diseñado para devolver la luz incidente exactamente en la dirección opuesta. Este reflector, desarrollado por el Observatorio Astronómico de Shanghái, fue diseñado para superar desafíos como el control angular a nivel de microrradianes y la estabilidad térmica en el entorno espacial.
### Implicaciones para la Exploración Espacial
El éxito de la medición láser diurna con Tiandu-1 representa un salto cualitativo en la exploración espacial. Desde las misiones Apolo y Lunokhod en los años 60 y 70, los científicos han estado utilizando láseres para medir la distancia a la Luna, lo que ha permitido obtener datos precisos sobre su órbita y otros fenómenos. Sin embargo, la capacidad de realizar estas mediciones durante el día amplía drásticamente la ventana de observación y la frecuencia con la que se pueden obtener datos orbitales precisos.
Esto es crucial para la navegación de alta precisión, ya que permite un seguimiento casi continuo de naves espaciales en el entorno cislunar. La posibilidad de obtener mediciones con precisión centimétrica es vital para futuras misiones lunares, tanto tripuladas como robóticas. Además, este avance tiene un impacto significativo en la infraestructura cislunar, ya que potencia el desarrollo de una constelación de satélites que proporcionará un sistema de comunicación y navegación para futuras operaciones en la Luna y más allá.
El término «espacio cislunar» se refiere a la región del espacio comprendida entre la Tierra y la Luna, y es fundamental no solo para futuras misiones lunares, sino también para el establecimiento de estaciones espaciales y redes de comunicación y navegación. La capacidad de realizar mediciones láser durante el día también tiene implicaciones para la ciencia fundamental, ya que permite una recopilación de datos más densa para refinar los modelos de la órbita lunar y la geofísica lunar y terrestre.
Este logro posiciona a China entre las pocas naciones capaces de realizar mediciones de distancia lunar de alta precisión, demostrando su creciente dominio en tecnologías espaciales avanzadas. A medida que el país continúa desarrollando sus capacidades en el ámbito espacial, se espera que estos avances contribuyan significativamente a la futura exploración del sistema Tierra-Luna y más allá.
