¿Colocar un satélite en órbita alrededor de la Luna tendría algún beneficio científico o práctico?

¡Absolutamente!

Las respuestas dadas por Bob Hannent, Quora User y Don Eamon (¡quien es prácticamente mi vecino!) Son fantásticas y hacen un gran trabajo al describir algunos beneficios científicos futuros existentes y potenciales.

Me gustaría agregar algunos más:

  1. Un satélite en órbita lunar estacionaria sería la plataforma perfecta para el final de un ascensor espacial lunar. Construir un elevador espacial en la Tierra va a ser muy difícil, puede que ni siquiera sea posible. La Tierra es realmente masiva y tiene una gravedad mucho más poderosa que la luna. Por el contrario, podríamos construir un ascensor espacial en la luna usando Kevlar. Potencialmente, esto nos permitiría minar la luna, usar ese material para construir naves espaciales y combustible, transportar esas naves espaciales por el elevador (agradable y lento) y arrojarlas al espacio, llevando consigo un pequeño aumento de velocidad de la rotación y la revolución de la luna (¡sin mencionar un tanque lleno de gas!) Además, hacer subir y bajar personas de la superficie de la luna podría hacerse lenta y segura a través del elevador, en lugar de hacerlo rápidamente y con un riesgo significativamente mayor a bordo de un cohete propulsado arte. (Gracias a Riaan Engelbrecht por detectar un error en una versión anterior de esta respuesta).
  2. Un anillo de satélites alrededor de la luna (un cinturón de Clarke) permitiría la comunicación desde el otro lado de la luna hasta el lado cercano, y luego a la Tierra. Sería realmente valioso tenerlo para la “aplicación asesina” en la ciencia lunar: un radiotelescopio. Al otro lado de la luna, hay un silencio de radio casi perfecto: unos pocos miles de kilómetros de roca entre usted y la cacofonía de la Tierra hacen un buen trabajo en ese departamento. Además, el otro lado está lleno de cráteres: estas son antenas parabólicas gigantes que esperan ser utilizadas para explorar los confines del espacio.
  3. La interferometría de increíble precisión también podría lograrse utilizando satélites lunares. La medición de la interferencia de la luz a lo largo de una ruta de 240,000 millas de largo podría permitirnos detectar fluctuaciones extraordinariamente pequeñas en la longitud de la ruta. Esto podría usarse para detectar ondas de gravedad muy débiles, y también investigar detalles de la física de partículas que actualmente son difíciles de medir.

Estoy seguro de que hay muchos otros usos para los satélites lunares, pero estos son los primeros tres que se me ocurrieron. Espero que algún día en un futuro no muy lejano, haya una constelación de satélites en órbita alrededor de la luna que no solo haga una ciencia asombrosa, sino que permita a las lunies ver Netflix y relajarse.

Sí, hemos tenido ventajas al tener un satélite en órbita alrededor de la luna. El Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) nos ha permitido comunicarnos con plataformas de exploración lunar en la superficie con una consistencia mucho mejor que un enlace directo a la luna. Los instrumentos LRO devuelven datos globales, como mapas de temperatura día-noche, una cuadrícula geodésica global, imágenes en color de alta resolución y el albedo UV de la luna. Sin embargo, hay un énfasis particular en las regiones polares de la luna donde el acceso continuo a la iluminación solar puede ser posible y puede existir la posibilidad de agua en las regiones permanentemente sombreadas en los polos. Los datos recopilados por LRO se han descrito como esenciales para planificar las futuras misiones humanas y robóticas de la NASA a la Luna. Su programa de mapeo detallado está identificando sitios seguros de aterrizaje, localizando recursos potenciales en la Luna, caracterizando el ambiente de radiación y demostrando nuevas tecnologías. La sonda ha hecho un mapa tridimensional de la superficie de la Luna con una resolución de 100 metros y una cobertura del 98,2%, incluidas imágenes de resolución de 0,5 metros de los lugares de aterrizaje del Apolo.

El orbitador lleva un complemento de seis instrumentos y una demostración de tecnología:

Cráter

El objetivo principal del telescopio de rayos cósmicos para los efectos de la radiación es caracterizar el entorno global de radiación lunar y sus impactos biológicos.

Adivino

El Experimento del Radiómetro Lunar Diviner mide la emisión térmica de la superficie lunar para proporcionar información para futuras operaciones de superficie y exploración.

LÁMPARA

El Proyecto de Mapeo Lyman-Alpha se asoma a los cráteres permanentemente sombreados en busca de hielo de agua, utilizando la luz ultravioleta generada por las estrellas, así como los átomos de hidrógeno que se extienden por todo el Sistema Solar.

PRESTAR

El detector de neutrones de exploración lunar proporciona mediciones, crea mapas y detecta posibles depósitos de hielo de agua cerca de la superficie.

LOLA

La investigación del altímetro láser del Orbitador Lunar proporciona un modelo topográfico lunar global preciso y una cuadrícula geodésica.

LROC

La cámara orbital de reconocimiento lunar aborda los requisitos de medición de la certificación del sitio de aterrizaje y la iluminación polar.

LROC comprende un par de cámaras de imagen de escoba de empuje de ángulo estrecho

(NAC) y una sola cámara gran angular (WAC). LROC ha volado varias veces sobre los sitios históricos de alunizaje del Apolo a 50 km (31 millas) de altitud; Con la alta resolución de la cámara, los rovers lunares y las etapas de descenso del Módulo Lunar y sus respectivas sombras son claramente visibles, junto con otros equipos que se dejaron anteriormente en la Luna. La misión está devolviendo aproximadamente 70–100 terabytes de datos de imagen. Se espera que esta fotografía impulse el reconocimiento público de la validez de los desembarcos y desacredite aún más las teorías de conspiración de Apolo

Mini-RF

El radar de radiofrecuencia en miniatura demostró nuevas tecnologías ligeras de SAR y comunicaciones y localizó hielo de agua potencial.

Sitio de aterrizaje del Apolo 11 de LRO.

Otra plataforma en órbita fue LADEE. El Explorador de la atmósfera y el polvo del entorno lunar de la NASA (LADEE), pronunciado “laddie”, era una misión robótica que orbitaba la luna para recopilar información detallada sobre la estructura y composición de la delgada atmósfera lunar, y determinar si el polvo se elevaba hacia el cielo lunar. Una comprensión profunda de estas características de nuestro vecino celestial más cercano ayudará a los investigadores a comprender otros cuerpos en el sistema solar, como los asteroides grandes, Mercurio y las lunas de los planetas exteriores. Se estrelló contra la luna a propósito para estudiar la cantidad de daño que los impactos de meteoritos tienen en la luna. También permitió la prueba de un prototipo de sistema de comunicaciones LÁSER que nos permitió transmitir y recibir datos a altas velocidades de uso de láseres invisibles para el ojo, que penetraban en las nubes y funcionaban sin el uso de ondas de radio.

Lo único que se me ocurre es realizar estudios lunares de terreno, magnetismo, radiactividad, etc.

La luna es el objeto natural más accesible en el espacio. También es uno que casi no tiene atmósfera. Para un lugar donde estudiar ataques de asteroides / meteoroides es ideal. Casi todas (las misiones Apolo y otros exploradores lunares han perturbado algunas áreas) de la evidencia de cada impacto de meteorito desde que se formó la luna todavía está ahí para ser entendido.

Los impactos de los meteoritos lunares son significativamente más lentos que los impactos con la tierra. Todos los meteoroides que impactan en la atmósfera terrestre impactan al menos a 11 km / seg. La mayoría se quema al perder esta velocidad por fricción atmosférica.

En la luna, la velocidad mínima de impacto es de 2,37 km / sy cada meteorito llega a la superficie. Obviamente, ninguno puede ser quemado por la atmósfera inexistente de la luna.

Con una topografía adecuada, podremos aprender más sobre la naturaleza y la frecuencia de los ataques de asteroides, teniendo en cuenta que un asteroide que golpea la tierra lo habría hecho con aproximadamente 24 veces más energía que cuando golpeó la luna.

Sí, la Luna tiene ‘suficiente masa’ para mantener un satélite en órbita, aunque la atracción de la Tierra a medida que la Luna orbita alrededor de nuestro mundo puede requerir que el satélite lunar esté equipado con pequeños chorros de ‘ajuste’ para mantener la posición.

En su pregunta más importante, menciona un “en órbita” general, pero en su subtexto, menciona una órbita sincrónica lunar, donde el satélite se mantiene por encima de un punto sobre la superficie de la Luna. Esto implica que es posible que desee ambas respuestas.

Órbita estándar

Sí, si realmente quieres obtener mejores fotografías de la superficie lunar; quizás, para crear un mapa que resuelva objetos de un metro o menos. O dónde construir la primera base lunar. Muchas posibles razones, tanto científicas como prácticas.

Órbita estacionaria

En este momento, no hay mucha necesidad de esto. Sin embargo, a medida que la construcción comienza en un puesto avanzado lunar, este tipo de satélite será útil para mantener la comunicación de radio / datos; ninguna cordillera, etc. bloquearía esa comunicación.

Estas razones son solo conjeturas de mi parte … Realmente me gustaría que intervinieran los especialistas en orbitales más expertos.

Ha habido muchos observadores lunares, algunos de corta duración y otros mucho más. Han sido enviados por la NASA, Japón, China, Rusia y la ESA.

Aquí hay una lista de sondas lunares de Wikipedia

Jaxa de Japón tenía un orbitador lunar y también tomó un video HD muy especial que vale la pena ver.

La mayoría de las misiones son misiones de encuesta centradas en geología y sitios de aterrizaje.

El Orbitador de Reconocimiento Lunar – Wikipedia ha estado inspeccionando la superficie de la luna desde 2009.

He estado allí hecho eso. Ha habido al menos 7 orbitadores lunares. Cartografía de la luna, sus minerales, estructura, etc.