El innovador generador de imágenes de rayos X LEXI de la NASA está volando en una innovadora misión lunar en el marco del programa Artemis. Una vez en la superficie lunar, LEXI capturará imágenes globales sin precedentes del campo magnético de la Tierra, proporcionando información sobre cómo el campo magnético de la Tierra nos protege de la radiación solar y responde al clima espacial.
La misión lunar de LEXI
Como parte del programa Artemis, la NASA enviará un generador de imágenes de rayos X avanzado a la Luna. Este innovador instrumento capturará la primera imagen global del campo magnético de la Tierra, que protege al planeta de la dañina radiación solar.
El generador de imágenes de rayos X helioesférico ambiental lunar (LEXI) es una de las 10 cargas útiles de la próxima misión de entrega lunar de la NASA. La misión, que forma parte del programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS), está programada para lanzarse a mediados de enero desde el Centro Espacial Kennedy en Florida a bordo del módulo de aterrizaje Blue Ghost de Firefly Space. LEXI ayudará a la NASA a comprender mejor cómo responde la Tierra al clima espacial: condiciones dinámicas en el espacio causadas por el sol.
Una vez que el polvo del alunizaje se disipe, LEXI se pondrá en marcha, se calentará y se concentrará en la Tierra. Durante seis días, recogerá imágenes de rayos X que emanan del borde de la vasta magnetosfera de nuestro planeta. Esta visión integral podría ilustrar cómo este límite protector responde al clima espacial y otras fuerzas cósmicas, y cómo se abre y permite la entrada de corrientes de partículas solares cargadas, produciendo auroras y causando daños potenciales a la infraestructura.
"Estamos tratando de comprender el panorama completo del entorno espacial de la Tierra", dijo Brian Walsh, físico espacial de la Universidad de Boston e investigador principal de LEXI. "Gran parte de la física puede ser esotérica o difícil de entender sin años de formación especializada, pero ésta será una ciencia que se podrá ver". "
Comprender la dinámica magnetosférica
LEXI verá rayos X de baja energía cuando una corriente de partículas del Sol, llamada viento solar, golpee el campo magnético de la Tierra. Esto sucede en el borde de la magnetosfera, llamado magnetopausa. Recientemente, los investigadores han podido detectar estos rayos X a través de un conjunto de observaciones realizadas desde otros satélites e instrumentos. Sin embargo, desde el punto de vista de la Luna, toda la magnetosfera estará dentro del campo de visión de LEXI.
Los equipos en la Tierra trabajarán las 24 horas del día para rastrear cómo la magnetosfera se expande, se contrae y cambia de forma con la intensidad del viento solar.
"Esperamos ver la magnetosfera exhalar e inhalar por primera vez", dijo Hyunju Connor, astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y líder del proyecto LEXI de la NASA. "Cuando el viento solar es muy fuerte, la magnetosfera se contrae y empuja hacia la Tierra, y cuando el viento solar se debilita, la magnetosfera se expande".
Capturando la reconexión magnética
Cuando las líneas del campo magnético de la magnetosfera se fusionan con las del viento solar, se liberan partículas de alta energía que caen a los polos de la Tierra. Esto podría ayudar a los investigadores a responder algunas de las preguntas sin respuesta sobre estos eventos, incluido si ocurren en varios lugares al mismo tiempo, si ocurren de forma continua o repentina, y más.
Estas partículas solares disparadas a la atmósfera terrestre pueden provocar auroras brillantes, pero también pueden dañar los satélites que orbitan alrededor de la Tierra o interferir con las redes eléctricas terrestres.
"Queremos entender cómo se comporta la naturaleza. Al comprender esto, podemos ayudar a proteger nuestra infraestructura espacial", dijo Connor.
Antecedentes históricos e implicaciones futuras.
La entrega del CLPS no es el primer viaje de LEXI al espacio. El equipo de Goddard, que incluía a Walsh, construyó el instrumento (entonces conocido como STORM) para probar técnicas de detección de rayos X de baja energía en un amplio campo de visión. En 2012, STORM fue lanzado al espacio en un cohete, recopiló imágenes de rayos X y luego volvió a caer a la Tierra.
Acabó en una vitrina de Goddard, donde permaneció durante diez años. Cuando la NASA hizo un llamado para completar el proyecto CLPS rápidamente y con un presupuesto limitado, Walsh pensó en el instrumento y su potencial para ver lo que podía desde la superficie lunar.
"Vamos a romper el cristal, no literalmente, pero lo quitaremos, lo repararemos y lo restauraremos para que podamos mirar hacia atrás y obtener una imagen global sin precedentes", dijo. "Hemos reemplazado algunas de las ópticas más antiguas y otras piezas, pero el instrumento está en general en buenas condiciones y ahora puede volar de nuevo. Hay mucho conocimiento científico muy rico que podemos obtener de él".
Según el modelo CLPS, la NASA está invirtiendo en servicios de entrega comercial lunar para promover el desarrollo de la industria y apoyar la exploración lunar a largo plazo. Como cliente importante de las entregas de CLPS, la NASA aspira a ser uno de los muchos clientes para vuelos futuros. NASA Goddard es el principal colaborador científico de LEXI. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, gestiona el desarrollo de siete de las 10 cargas útiles CLPS transportadas por el módulo de aterrizaje lunar Firefly Blue Ghost, incluido LEXI.
Compilado de /scitechdaily