¿Podría la etapa de ascenso del Águila del Apolo 11 seguir orbitando la Luna?

¿Podría la etapa de ascenso del Águila del Apolo 11 seguir orbitando la Luna?

Sí, parece posible.

Comenzando alrededor del minuto 6 del video , se analizan las órbitas congeladas y se ejecutan algunos ejemplos de simulaciones GMAT para explicar cómo se pueden simular las órbitas lunares, incluidos hasta el orden 160 en los armónicos esféricos gravitacionales de la Luna, que han sido cartografiados con mucha precisión por la misión GRAIL .

Luego, el video enlaza con el estudio en sí:

• arXiv: James Meador (2021) Estabilidad de la órbita a largo plazo del resumen de la etapa de ascenso del módulo lunar del Apolo 11 Eagle que se muestra a continuación actualización: Publicado y de acceso abierto en ciencias planetarias y espaciales 205 (1) Octubre de 2021, 105304 Estabilidad de la órbita a largo plazo del Etapa de ascenso del módulo lunar "Eagle" del Apolo 11
• Github: detalles de cálculo de RogerTwank/Eagle , vinculado como (Meador, 2020) en el artículo de arXiv.

La etapa de ascenso del módulo lunar "Eagle" del Apolo 11 fue abandonada en órbita lunar después del aterrizaje histórico en 1969. Se desconoce su destino. El análisis numérico descrito aquí proporciona evidencia de que este objeto podría haber permanecido en órbita lunar hasta el día de hoy. Las simulaciones muestran una variación periódica en la excentricidad de la órbita, correlacionada con la longitud selenográfica de la línea absidal. La tasa de precesión absidal se correlaciona con la excentricidad. Estos dos factores parecen interactuar para estabilizar la órbita a largo plazo.

A la pregunta vinculada:

¿Habríamos visto la etapa de ascenso del Águila del Apolo 11 si todavía estuviera en órbita alrededor de la Luna?

• Astronomy SE: No está claro; tal vez. Así es como podría haber sido detectado.
• Persiguiendo la cola de Snoopy; Mi búsqueda de la etapa de descenso del Módulo Lunar del Apolo 10.

Capturas de pantalla del video vinculado en la pregunta :

La respuesta aceptada cubre la pregunta clave, pero solo para responder también a las dos subsidiarias:

• ¿El LM pudo comunicarse sin humanos en él?

Sí. Vea esta serie de comentarios en el diario de vuelo del Apolo 11, comenzando unos 45 minutos después de la separación del LM:

130:57:08 Duke : Hola, Apolo 11. Houston. Llegando a alrededor de las 4:30 LOS. Te ves muy bien en todos tus sistemas. Eagle está ronroneando a lo largo de un - Después de una hora y treinta [minutos], sin ningún tipo de enfriamiento, el PNGS todavía se ve bien. Encima.

PAO [ alrededor de las 132:00 ]: Una de las cosas que estamos observando con interés aquí en Mission Control es el Módulo Lunar. En el momento en que Aldrin y Armstrong abandonaron el LM y regresaron al módulo de comando y servicio, cambiaron al circuito de refrigerante secundario como parte de una prueba que estamos realizando para determinar cuánto tiempo durará el sistema de guía y navegación principal sin enfriamiento. El sistema de guía principal no se enfría en el circuito secundario que proporciona enfriamiento de respaldo para el sistema de guía secundario y siempre ha sido un punto de interés cuánto tiempo sobrevivirá el sistema de guía principal sin el enfriamiento; las estimaciones varían hasta varias horas.

PAO [ alrededor de 133:45 ]: Actualmente mostramos el Módulo Lunar en una órbita de 63,3 por 56 millas náuticas [117,2 por 103,7 km]. El Módulo de Comando y Servicio se encuentra en una órbita de 63,2 por 53,9 [117,0 por 99,8 km]. En el momento de la quema de Inyección Trans-Earth, esperamos que el Módulo de Comando esté aproximadamente 1 milla por debajo del LM y aproximadamente 20 millas frente a él.

133:54:03 Duke : Y, 11, Houston. Para su información, Eagle, se encendió una luz de falla de la ISS alrededor de las 3:19 debido a un sobrecalentamiento de la CDU. Y en este momento, en AOS, parece que estamos a punto de perder la plataforma.

PAO [alrededor de las 134:00]: Hace unos minutos escucharon a Charlie Duke avisar a la tripulación que mostramos que la plataforma LM está a punto de partir. Habíamos mencionado que antes de abandonar el Módulo Lunar, la tripulación había desactivado el circuito de refrigeración primario, poniendo en funcionamiento el circuito de refrigeración secundario a bordo del LM. Esto significa que el sistema de guía principal no se enfría. Esto es parte de una prueba planificada previamente para averiguar cuánto tiempo continuaría funcionando el sistema de guía principal sin refrigeración. Habíamos predicho de antemano que probablemente no duraría mucho más de una hora, pero en el momento en que Charlie Duke informó que la plataforma se acababa de hundir en el LM, había estado en funcionamiento sin enfriar ni una sola vez. poco más de cuatro horas. Tuvimos un tiempo aproximado desde la cuadrilla de transferencia al circuito secundario de refrigeración de unas 129 horas, 40 minutos; y recibimos el informe de Duke de que la plataforma de orientación LM ya no se podía utilizar a las 133 horas, 55 minutos.

Entonces, parece que hubo telemetría durante aproximadamente 3 horas y 45 minutos después de la separación del LM, momento en el que el sistema de guía falló y se perdió la señal.

La comunicación podría ser bidireccional, aunque no está claro si fue para el Apolo 11: los vuelos posteriores enviaron la señal para disparar el RCS desorbitado desde tierra, en lugar de hacerlo desde el CSM o programarlo en un temporizador.

• Si el punto anterior es cierto, ¿cómo es que nadie en la NASA pensó que sería una buena idea verificar qué sucedió con la etapa de ascenso más cerca del momento, cuando probablemente todavía estaba operativo?

De lo anterior, parece que mantuvieron el contacto hasta que se perdió la señal debido a la falla del sistema de guía, y tenían una idea razonablemente firme de la órbita en ese punto.

Además, del informe de la misión Apolo 11 (p 103) :

En el lanzamiento del módulo lunar, las dos baterías de ascenso habían entregado 336 Ah de una capacidad total nominal de 592 Ah. Las baterías de ascenso continuaron suministrando energía por un total de 680 Ah a 28 V CC o más.

Esto sugiere que incluso si el sistema de guía hubiera permanecido funcional, el LM probablemente habría perdido energía muy pronto después de todos modos; para cuando esto sucedió, las baterías ya habían superado su capacidad nominal. Por lo tanto, no hubiera sido posible mantener la conexión por mucho más tiempo, incluso en una situación ideal.

Apolo 9 y 10 habían intentado experimentos similares. El Apolo 9 tenía una clasificación de capacidad ligeramente diferente (620 Ah), no está claro si las baterías reales eran las mismas, y en el momento de la pérdida de señal, había obtenido un total de 656 Ah de las dos baterías. ( Informe de la misión, página 9-19 )

El Apolo 10 también permitió que las baterías de la etapa de ascenso se descargaran; encontró que dieron 676 Ah de una capacidad nominal de 592 Ah. ( Informe de la misión, página 8-2 ). Ambos estaban bastante cerca del nivel del Apolo 11, lo que sugiere que no habría durado mucho más.

El problema para el seguimiento a largo plazo es que estas tres horas y media de datos solo representan un par de órbitas, por lo que es difícil extrapolar mucho de esos datos.