La segunda de las dos sondas está en órbita en el "punto de Lagrange" desde el viernes, 22 de octubre, para inaugurar las operaciones de científicas en la misión denominada Artemis - Aceleración, reconexión, turbulencia, y Electrodinámica de la interacción de la Luna con el Sol.
Los "puntos de Lagrange" son lugares donde la gravedad de la Tierra y la Luna se equilibran, creando una especie de estacionamiento gravitacional para las naves espaciales. Las dos sondas permanecerán allí durante seis meses antes de la transición hacia las órbitas lunares.
En los próximos años, Artemis ayudará a los científicos espaciales a entender cómo está formada la magnetosfera de la Tierra y como afecta el viento solar en la distancia de la Luna y también la forma del pequeño campo magnético de la Luna interactúa con el viento solar. Se usarán mediciones simultáneas de partículas y los campos eléctricos y magnéticos a partir de dos lugares, ARTEMIS ofrecerá la primera perspectiva tridimensional de cómo la aceleración de partículas energéticas se produce cerca de la órbita de la Luna, en la magnetosfera distante, y en el viento solar.
"En este momento sabemos muy poco sobre el entorno espacial de la Luna, dijo Vassilis Angelopoulos, investigador principal de la misión Artemis y profesor de física espacial en la UCLA. "Artemis está en órbita estable y puede proporcionar información valiosa sobre el medio ambiente del espacio, especialmente durante la aproximación solar máxima, así como analizar a fondo el medio ambiente de la Tierra a distancias lunares por primera vez."
Las dos sondas fueron originalmente parte de THEMIS de la misión de cinco sondas de la NASA (Historia de Tiempo de Eventos e Interacciones a Macroescala durante Subtormentas) , construidas y operadas por la Universidad de Berkeley para orbitar la Tierra y determinar cómo las tormentas en el campo magnético de la Tierra perturban las auroras boreales en el norte y el sur de hemisferios.
THEMIS es la misión primaria que se completó en el 2008, cuando Angelopoulos, anunció: "Hemos descubierto lo que hace que provoca las Luces del Norte". El equipo de THEMIS, a continuación, propuso que las regiones ultraperiféricas de dos de las cinco sondas utilizaran su combustible adicional para impulsarse, a través de complejas maniobras alrededor de la Luna y la Tierra, en órbita lunar - la primera misión de dos satélites a la Luna. Las maniobras también salvaban a la nave espacial con la energía solar, ya que estaban gastando más y más tiempo en la sombra de la Tierra y tenían el peligro de morir congeladas.
Después de la aprobación de la NASA, Angelopoulos y su equipo de la Universidad de California en Berkeley, que opera la flota de satélites de Espacio del Laboratorio de Ciencias del campus (SSL), comenzó a cambiar la posición de las dos sondas el 20 de julio de 2009. La primera sonda (P1) se instaló en una órbita alrededor del punto de Lagrange L2, situado en el lado lejano de la Luna, el 25 de agosto de 2010, y ahora está acompañado por la segunda (P2) en órbita alrededor del punto de Lagrange L1 entre Tierra y la Luna.
"Artemis irá a donde ninguna nave espacial ha ido antes", dijo Manfred Bester, director de operaciones de SSL. "Estamos explorando la Tierra y la Luna en los puntos de Lagrange, por primera vez."
Debido a que los puntos de Lagrange se encuentran justo fuera de la magnetosfera de la Tierra, son lugares excelentes para estudiar el viento solar. Sensores de partículas y de campo a bordo de las sondas Artemis tienen acceso a flujos de viento solar y las nubes de tormenta cuando se acercan a la Tierra, una posible gran ayuda a los pronosticadores del clima espacial. Además, el trabajo de los puntos de Lagrange, las dos naves espaciales serán capaces de medir la turbulencia del viento solar a escalas nunca vistas antes en las misiones anteriores.
"Artemis nos va a dar una comprensión fundamental del nuevo viento solar", pronosticó David Sibeck, científico del proyecto Artemis en el Centro Espacial de Vuelo Goddard en Maryland.
Artemis también estudiará tras la Luna el plasma - una cavidad turbulenta del viento solar que deja la misma Luna. Similar a la estela que deja una lancha.
Los plasmas son calientes nubes de gas ionizado que pueden llevar ondas electromagnéticas y electrostáticas.
Otro objetivo de la misión Artemis es el campo magnético de la Tierra. El campo magnético de la Tierra se alarga por la acción del viento solar, formando una cola que se extiende a la órbita de la Luna y más allá. Una vez al mes en la época de la Luna llena, las sondas Artemis seguirán a la Luna a través de la cola magnética.
"Tenemos la esperanza de atrapar a algunos eventos de reconexión magnética", dice Sibeck. "Son explosiones en la cola magnética de la Tierra que imitan las llamaradas solares, aunque en una escala mucho menor."
Artemis podría incluso ver "plasmoides" gigantes acelerados por las explosiones que golpean la Luna durante las tormentas magnéticas. Los plasmoides son bolas de plasma autónomas del campo magnético en el espacio que van interactuando como bolas de billar.
Estas exploraciones a largo plazoen pueden tener las aplicaciones en la Tierra, dijo Angelopoulos. Las ondas de plasma y los eventos de reconexión pop-up en la Tierra, así como en las cámaras de fusión experimental. Descubrimientos fundamentales por Artemis podrían ayudar a avanzar a la investigación en el ámbito de la energía limpia y renovable.
Después de seis meses en los puntos de Lagrange, Artemis se moverá más cerca de la Luna, al principio sólo a 100 kilómetros de la superficie, pero con el tiempo aún más. Desde muy cerca, la nave verá lo que el viento solar hace a un mundo rocoso cuando no hay campo magnético para protegerlo.
"La tierra está protegida del viento solar por el campo magnético", explicó Angelopoulos. "La Luna, por el contrario, es totalmente expuesta. No tiene el magnetismo global".
El estudio de cómo el viento solar electriza, altera y desgasta la superficie de la Luna podría revelar información muy valiosa para los futuros exploradores y dar a los científicos planetarios una pista de lo que está ocurriendo en otros mundos no magnetizados en todo el sistema solar.
Orbitar la Luna es difícil debido a irregularidades en el campo gravitatorio lunar. Enormes concentraciones de masas - mascones - se ocultan debajo de la superficie y tiran de la nave de forma inesperada, causando con el tiempo se vaya fuera de órbita, dijo Angelopoulos. ARTEMIS mitiga este problema en órbitas muy alargadas, que van desde decenas de kilómetros a 18.000 kilómetros.
"Vamos a escanear la superficie lunar por un breve tiempo en cada órbita", explicó Angelopoulos. "La mayoría de las veces vamos a persistir 18.000 kilometros de distancia, donde podemos continuar nuestros estudios del viento solar a una distancia segura. Sin embargo, durante varios años, incluso los de baja altitud mediremos un conjunto de datos importantes. "
Artemis trabajará en conjunto con las misiones actuales, como la "Orbita de Reconocimiento Lunar", LADEE (Atmósfera Lunar y del polvo para el Medio Ambiente Explorer) y el Grial (la gravedad de recuperación y de laboratorio Interior), y Chang'e 2, una sonda no tripulada de China, que prepara el terreno para la exploración robótica de la mayor Luna de futuras misiones de EE.UU., incluida la red lunar internacional.
