Crononautas de la ESA exploran una Luna virtual
Si alguien hubiera estado presente cuando el módulo lunar Falcon de la misión Apolo 15 descendió junto a los montes Apenninus en 1971, esto es lo que habría visto. Investigadores de la ESA en colaboración con la empresa británica Timelab Technologies están recreando misiones históricas a la Luna con realidad virtual 360 en alta definición. Se trata de una manera de obtener nueva información a partir de datos de instrumentos antiguos y de ayudar a planificar futuras misiones que tendrán lugar a lo largo de esta década.
Apolo 15 fue una de las más ambiciosas de las seis misiones de aterrizaje en la Luna, pues atravesó una cordillera más alta que la del Himalaya antes de posarse en las inmediaciones de la rima Hadley, una larga y sinuosa grieta a modo de cañón.
“Estamos rememorando estas misiones para recrear su historial detallado de actitud y así volver a analizar varias de las mediciones científicas efectuadas, como las imágenes ópticas o la espectroscopia de rayos X —explica Erik Kuukers, científico del proyecto de la ESA—. Al combinar datos de posicionamiento con un modelo digital de elevación muy detallado de la superficie lunar, ahora podemos saber con exactitud a qué apuntaban los instrumentos cuando registraron los resultados”.
“Para comenzar elegimos la Apolo 15 por ser la primera misión científica de tipo J enviada a la Luna con cargas útiles científicas adicionales, incluidos instrumentos de detección remota para observar la superficie lunar desde el módulo de mando y servicio (CSM) en órbita durante periodos prolongados. Además, hemos simulado la misión lunar de la ESA SMART-1, lanzada en 2003 y que probó la propulsión eléctrica solar mientras efectuaba observaciones científicas de la superficie de la Luna”.
El proyecto, con sede en ESAC, el centro de astronomía de la ESA en España, emplea un software especializado denominado SPICE, que permite planificar e interpretar observaciones planetarias. El acrónimo resume sus funciones: S de ‘spacecraft’ (nave), P de ‘planeta’ (o cualquier otro objeto en general), I de ‘información’ de instrumento, C para representar la información de orientación y E de ‘eventos’, refiriéndose a las actividades de la misión, tanto planificadas como no planificadas.
Mientras que el software ha sido desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) de la NASA, la ESA opera su propio servicio SPICE en ESAC y lo emplea para planificar observaciones y analizar datos para misiones como Mars Express, Venus Express, Rosetta, el Satélite para el estudio de Gases Traza de ExoMars y la misión BepiColombo de la ESA-JAXA a Mercurio, incluyendo la simulación de su reciente sobrevuelo de la Tierra. Este nuevo proyecto demuestra que aún es posible utilizar un análisis equivalente para misiones antiguas.
Alfredo Escalante López, ingeniero de servicio de SPICE para la ESA, explica: “En el caso de Apolo 15, su órbita alrededor de la Luna se reconstruyó tomando las posiciones y velocidades registradas en datos auxiliares por el Espectrómetro de Rayos Gamma, que estudiaba la composición de la superficie lunar. Después derivamos el apuntamiento de los instrumentos empleando información de actitud adicional de otro instrumento, el Espectrómetro de Fluorescencia de Rayos X.
“Estos dos instrumentos estaban montados juntos en el Módulo de Instrumentos Científicos (SIM) del CSM. Para probar la precisión de nuestra recreación, comparamos las imágenes recopiladas por la Cámara de Mapeo en luz visible, también a bordo del SIM, con nuestras vistas generadas artificialmente”.
“Ese mismo proceso integral se aplicó al orbitador SMART-1 y obtuvimos un renderizado en tiempo real de la superficie lunar que podía compararse con las imágenes capturadas en su momento con el Experimento Avanzado de Micro-imágenes Lunares (AMIE) a bordo de la nave”.
El modelo digital de elevación lunar empleado para este proyecto presenta la máxima precisión posible, hasta una resolución mínima de tan solo 5 m, combinando mediciones de elevación del terreno procedentes de altímetros láser a bordo de la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA y del explorador Kaguya de la JAXA con vistas ópticas del teleobjetivo y la cámara de gran angular de LRO.
“La importancia de conocer así de bien la Luna va mucho más allá del mero interés histórico”, añade Simone Migliari, científico de operaciones de la ESA.
“El sistema de navegación Pilot de la ESA usará técnicas de seguimiento de formaciones similares al software de reconocimiento facial para guiar las misiones futuras al aterrizar en algunos de los terrenos más difíciles de la Luna. Comenzará con la misión rusa Luna-27, que partirá rumbo al polo sur lunar en 2025, transportando una carga útil de la ESA denominada Prospect con un taladro robótico que buscará hielo de agua y otros recursos”.
El equipo también ha visualizado aspectos clave de las misiones que están estudiando con escenarios 3D de alta precisión para consumo público, incluyendo la órbita lunar de Apolo 15, el aterrizaje de su módulo y un recorrido alrededor del lugar del alunizaje del róver lunar.
Marc Costa Sitjà, coordinador del servicio SPICE de la ESA, concluye: “Queremos ofrecer nuevos modos de visualizar y validar mediciones científicas, ofreciendo al mismo tiempo una nueva forma inmersiva para que el público pueda revivir la emoción de estas misiones antiguas”.
Aquí se puede descargar una recopilación de recreaciones en realidad virtual 360 generadas por el equipo.
