Una forma inteligente de cartografiar la superficie de la luna: usar sombras

20/10/2022

Una forma inteligente de cartografiar la superficie de la luna: usar sombras

Tan pronto como 2025, los astronautas de la NASA estarán de regreso en la luna. Será el primer regreso desde la década de 1970 y la primera vez que los humanos explorarán la región del polo sur de la luna. Lo que encuentren allí podría cambiar el curso de la exploración lunar.

Estarán investigando áreas dentro de cráteres profundos donde el sol nunca sale por encima de las paredes circundantes. En estas regiones permanentemente sombreadas, las temperaturas gélidas pueden haber persistido lo suficiente como para tener agua atrapada, congelada debajo de la superficie. Tal hielo podría potencialmente usarse como agua potable y como fuente de combustible, ayudando a los futuros exploradores a pasar períodos más largos en la superficie lunar.

Pero antes de que esto suceda, la NASA debe seleccionar un lugar de aterrizaje seguro con rutas navegables hacia estos posibles depósitos de agua. Ha elaborado una breve lista de lugares para aterrizar, utilizando modelos de alta resolución de la superficie lunar. Ahora, hay una nueva herramienta que podría ayudar a determinar cuál es la mejor. Los investigadores han desarrollado una forma adicional y novedosa de crear mapas en 3D de la superficie de la luna que podría ofrecer una mayor seguridad del terreno real que encontrarán los exploradores y rovers.

El enfoque se basa en una técnica que se ha utilizado durante aproximadamente 50 años: usar sombras para revelar la topografía de la superficie de la luna, como cambios en la elevación dentro de los cráteres o la inclinación de las pendientes.

"Es natural que nuestros ojos vean las formas de los objetos cuando miramos las sombras", dice Iris Fernandes, geofísica del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague y autora principal del estudio que detalla la nueva técnica. Este sistema de modelado de terreno esencialmente hace lo mismo, pero utiliza múltiples imágenes sombreadas de un área, datos sobre el ángulo de entrada de la luz en cada imagen satelital y datos de elevación para construir un modelo 3D de lo que proyecta las sombras en esas imágenes.

Por ejemplo, las imágenes sombreadas de un cráter tomadas en diferentes momentos, cuando la luz del sol incide sobre el terreno en diferentes ángulos, se pueden utilizar para calcular, por ejemplo, que la pared del cráter debe tener una inclinación de 20 grados para producir las sombras observadas.

Tradicionalmente, para usar esta técnica de sombra, se deben hacer algunas suposiciones sobre cómo se ve el terreno. Luego, se crea un modelo de elevación aproximado inicial utilizando la técnica y se mejora repetidamente hasta que coincida con las imágenes sombreadas con un grado aceptable de precisión. “Este ensayo y error puede llevar mucho tiempo”, dice Fernandes.

En su nuevo método, Fernandes y su colega Klaus Mosegaard solucionaron este problema resolviendo una ecuación que relaciona los ángulos de la luz solar entrante y la forma del terreno. Esta es la primera vez que alguien produce un modelo topográfico utilizando esta ecuación. El resultado es que el nuevo enfoque no requiere suposiciones previas sobre el terreno y produce mapas de terreno de alta resolución en un solo intento, lo que lo hace más rápido que los métodos existentes. Esta es una gran ventaja cuando se construyen modelos de terreno para múltiples áreas.

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