¿Cómo se "perdió" Lunokhod 1 en 1971; ¿De qué manera la "buscaron" los astrónomos después de eso?

Un equipo llamado APOLLO (Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation), dirigido por Tom Murphy, profesor de UC San Diego, utiliza los retrorreflectores lunares.

Murphy dijo que su equipo había buscado ocasionalmente el reflector Lunokhod 1 durante los últimos dos años, pero hasta hace poco se enfrentaba a grandes probabilidades de encontrarlo. ...

"Resulta que estábamos buscando en una posición a millas del rover", dijo Murphy. "Solo podíamos buscar en una región del tamaño de un campo de fútbol a la vez".

Estaban buscando apuntando su láser a la luna y buscando reflejos. Pero el sistema está configurado para detectar solo fotones en un rango muy estrecho de distancias (~10 m), por lo que buscar de esta manera lleva mucho tiempo. Esto se denomina puerta de rango : solo se aceptan los fotones que llegan dentro de un intervalo de tiempo que corresponde a 10-80 m de rango; esto ayuda a eliminar fotones espurios (reflejos aleatorios de la superficie de la luna, etc.), pero significa que solo puede buscar en un espacio pequeño a la vez.

La posición de Lunokhod 1 se conocía hasta cierto punto, pero esa posición tenía una precisión de unos 5 km.

Se conocía la posición del rover Lunokhod 1 en un radio de aproximadamente 5 km (Stooke, 2005). Esta gran incertidumbre fue un problema para LLR (medición de láser lunar), que generalmente usa una ventana de tiempo estrecha para reducir el fondo inevitable.

Por ejemplo, la operación de alcance por láser lunar del Observatorio Apache Point (APOLLO: Murphy et al., 2008) normalmente emplea una puerta detectora de 100 ns, lo que se traduce en una ventana de alcance unidireccional con una profundidad de 15 m. Debido a que la superficie lunar normal en L1 tiene un ángulo de 50° con respecto a la línea de visión desde la Tierra, la ventana de alcance corresponde a una banda de 20 m de ancho en la superficie lunar. La incertidumbre posicional de unos pocos kilómetros se traduce en un amplio espacio de búsqueda, por lo que es poco probable que se detecte el reflector. No obstante, APOLLO pasó una pequeña fracción del tiempo de su telescopio en noches favorables explorando sin éxito el espacio alrededor de las mejores coordenadas aproximadas de Stooke (2005).

Las coordenadas obtenidas por el equipo LROC tenían una incertidumbre de unos 100 m (Plescia, J., comunicación privada, 24 de marzo de 2010) y estaban centradas en una región a casi 5 km de la mejor estimación anterior.

Además, la altimetría láser del Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA: Smith et al., 2010) a bordo del LRO determinó que el radio del sitio era superior a 5 m (Neumann, GA, comunicación privada, 24 de marzo de 2010). Pero no fue posible saber si L1 estaba correctamente orientado hacia la Tierra. A fines de marzo se realizaron algunos intentos fallidos de alcance en condiciones de observación desfavorables. El primer tiempo de observación favorable disponible el 22 de abril de 2010 arrojó resultados inmediatos, revelando un retorno que apareció 270 ns más tarde que nuestra predicción. El retorno inicial fue sorprendentemente brillante, superando con creces la mejor señal de retorno del reflector gemelo en Lunokhod 2.

Con los resultados del rango láser, ahora se conoce la posición de Lunokhod 1 con una precisión de unos pocos cm.

La posición del rover se "perdió" durante la misión, quizás ya después de la primera noche lunar .

Estacionado durante las noches lunares para permitir intentos de alcance
- Tanto los soviéticos como los franceses obtuvieron resultados en diciembre de 1970, en la primera noche lunar
- Pero ambos fallaron en intentos posteriores, incluso después del final de la misión
- Los estadounidenses (en McDonald 2,7 m) nunca lo encontraron de manera convincente

Entonces, el contacto por radio todavía estaba allí y el rover todavía estaba operativo (¡funcionaría durante casi un año!), Simplemente ya no podían hacer ping a través del láser.

No he encontrado una explicación clara de por qué el alcance del láser no tuvo éxito más adelante en la misión.

Habrá cierta incertidumbre en la posición del rover.

La radiogoniometría de la Tierra puede dar una estimación de la posición inicial, pero no es realmente precisa. El radar no ayuda porque no puedes diferenciar el Lunokhod del desorden de fondo. La nave espacial Luna envió fotos después del aterrizaje, pero no he encontrado fotos tomadas durante el descenso (lo que habría ayudado a obtener una buena estimación de la posición).

El rover contenía un sistema de navegación inercial, pero eso se desviará con el tiempo. Y la única referencia que tenían eran fotos de la órbita de la Luna. Antes de LRO, la resolución de estos no era muy buena, así que puedo ver lo difícil que sería hacer coincidir las fotos tomadas por el Lunokhod con las fotos desde la órbita.

Además, si los equipos originales usaron puertas de rango estrecho como el equipo APOLLO, significaría que un pequeño error en el modelo de elevación podría poner al rover justo fuera de la puerta de rango.

¿O tal vez el rover estaba estacionado en un ángulo desfavorable con respecto a la Tierra?

Si el acimut del rover estuviera desviado hasta 40°, no sería posible regresar

los Lunokhods tenían que estar estacionados para optimizar la luz del sol de la mañana en los paneles solares, esto entraba en conflicto con la ubicación del reflector.

De acuerdo con la declaración del controlador del rover VG Dovgan, ambos rover están estacionados orientados hacia el este. VG Dovgan explicó esta orientación por la necesidad de cargar la batería del acumulador con energía solar después de una noche de dos semanas sin ninguna maniobra.

Al final, el Lunokhod fue encontrado a través de la fuerza bruta, examinando a mano las fotos del LRO del área.

Luego, el equipo de APOLLO probó nuevamente el alcance del láser, utilizando un láser modificado ("capacidad de puerta ancha") para aumentar el rango de detección de cada disparo de 10 a 80 m. Esta vez, recibieron un claro reflejo del Lunokhod.

El lugar de aterrizaje de Lunokhod-1 era bien conocido, pero es un rover. Continuó funcionando durante un tiempo considerable después del aterrizaje y, al igual que muchos datos de la Rusia soviética, es difícil encontrar datos. Hobbes ya ha mencionado cómo fue el intento de encontrarlo. Las estimaciones de incertidumbre eran de unos 5 km, por lo que era muy difícil de encontrar con una resolución de 10 m.

La resolución de 10 m está en el rango y parcialmente en la ubicación. Debido a la ubicación del rover, el rango puede variar bastante a medida que uno se aleja de la Tierra, por lo que es importante un conocimiento muy preciso de su ubicación. Véase también este documento .

La opinión de los científicos rusos sobre el "descubrimiento" de Lunokhods se publicó en 2010. Los científicos soviéticos nunca "perdieron" "Lunokhod-2" - Académico Marov https://ria.ru/20100317/214985144.html

El astrónomo canadiense determinó incorrectamente la posición del "Lunokhod" https://ria.ru/20100319/215301851.html

Bazilevsky, en honor al académico Mikhail Marov, repitió que nadie había perdido los Lunokhods.

“Su ubicación en la Luna fue determinada por la balística del Instituto de Matemáticas Aplicadas de la Academia de Ciencias de la URSS, TsNIIMASH y NPO Lavochkin, que aseguró su aterrizaje en la Luna. No sabíamos la exactitud de estas definiciones. Sólo había estimaciones. Pero el hecho de que se encontraron rápidamente en las nuevas imágenes estadounidenses habla de la precisión bastante alta de estas definiciones antiguas ", - dijo el interlocutor de la agencia.