Pregunta:
¿Por qué el módulo de aterrizaje del Apolo 11 no se llevó el polvo? (o por qué parece que no lo hizo)
Tom Brito
2013-08-04 09:08:55 UTC
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En esta imagen, podemos ver las huellas cerca del módulo de aterrizaje del Apolo 11.

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¿No debería haber desaparecido el polvo cuando el Apolo 11 aterrizó?

Relacionado: http://skeptics.stackexchange.com/q/1128
Cinco respuestas:
#1
+54
TildalWave
2013-08-04 11:16:48 UTC
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En realidad, hay dos razones principales:

  • El polvo de la Luna, aunque sería de grano extremadamente fino, también está muy cargado debido a la radiación solar y los vientos solares, por lo que se adhería bastante bien a la superficie, grano a grano, pero también se adhería a los trajes espaciales de los astronautas, algo que se hizo bastante evidente cuando tuvieron grandes problemas para quitárselo y limpiar un poco los trajes espaciales antes de volver al Módulo Lunar ( LM) durante varias misiones Apolo. Vea, por ejemplo, las respuestas a ¿Cómo se abordó la mitigación del polvo durante el programa Apolo?

    El polvo en la luna se electrifica, al menos en parte, por la exposición al viento solar. . La Tierra está protegida del viento solar por el campo magnético de nuestro planeta, pero la luna no tiene un campo magnético global para alejar las partículas cargadas del sol. Los electrones libres del viento solar interactúan con los granos de polvo lunar y, de hecho, los "cargan".

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    Carga de la superficie lunar y campos eléctricos causados ​​por la luz solar y el viento solar.
    Fuente de la imagen y la cita: NASA Science News.

  • El módulo lunar de la misión Apolo 11, llamado Eagle, no aterrizó directamente ( ver: video de una toma del aterrizaje en YouTube), pero navegaba horizontalmente hacia la llanura de la Luna a una altitud bastante baja durante bastante tiempo (incluso tenían una advertencia de combustible, pero luego se determinó que han sido prematuros), tratando de encontrar un lugar de aterrizaje adecuado. Esto significa que el LM aterrizó con motores en ángulo con la superficie de la Luna en su mayor parte, y solo se enderezó durante los últimos metros. Esto limitaría la cantidad de polvo que se levantaría y se alejaría principalmente en una dirección lejos de LM cuando aterrizaba en el Mar de la Tranquilidad ( Mare Tranquillitatis ) el 20 Julio de 1969 a las 20: 17.40 UTC.

Ahora, el polvo desaparecería como mencioné en mi último punto en la dirección en la que se muestra el astronauta en la fotografía (más o menos en la dirección hacia la escotilla donde también se instalaron los controles de navegación y las ventanas), pero si si miras un poco más de cerca y en una fotografía de mayor resolución (incluida a continuación), notarás el rastro de polvo:

dust trail at landing site

Buzz parado justo más allá del puntal norte del módulo lunar (20 de julio de 1969)

Buzz está parado justo más allá del puntal norte. Note las manchas de polvo distintivas en las piernas de Buzz. La foto también muestra los surcos en el área de muestras a granel y el área a la izquierda de la plataforma que muestra signos inconfundibles de barrido por el escape del motor de descenso. En un detalle, Ulli Lotzmann observa una imagen reflejada del radar de encuentro.

Fuente de la fotografía y la cita: Wikimedia Commons, crédito: Historia de la NASA Oficina

Hay un rastro de polvo visible en la fotografía, solo mira un poco más de cerca. ;)

Entonces, no solo que no hay evidencia que apoye las teorías de conspiración que se encuentran en esta fotografía, habría razones perfectamente buenas por las que algo de polvo aún permanecería en la superficie del lugar de aterrizaje, incluso si no había señales del rastro de polvo. Hay, da la casualidad de que Buzz Aldrin camina de regreso a LM, donde no es el más pronunciado.

Sin embargo, hay un extraterrestre en esta fotografía:

Ni Neil Armstrong ni Buzz Aldrin nacieron en la Luna: P

  Spoiler ¡alerta! Desplácese sobre la barra amarilla de arriba con el cursor del mouse para revelarla.  
Vale +1 solo por el spoiler.
#2
+25
Hobbes
2014-02-09 21:34:53 UTC
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En este video del aterrizaje del Apolo 11, puede ver cómo el polvo desaparece durante la aproximación (aproximadamente a las 4:30). Algunas de las partículas se despejaron por el horizonte y pueden haber terminado en la mitad de la luna.
El "suelo" debajo del polvo no es liso. Como el basalto nuevo, tiene una textura granulada, como puede ver aquí directamente debajo del escape:

LEM exhaust

La luna no tiene atmósfera, por lo que solo el polvo directamente en el la trayectoria del escape del cohete se verá perturbada. Esto es diferente a la Tierra, donde los gases de escape se arrastrarían por el aire circundante, creando un área de influencia mucho mayor. Entonces, cualquier lugar que esté un poco protegido del escape permanecerá intacto. En la foto publicada por @Tildalwave, puedes ver lo desigual que era el suelo. En esta foto, puede ver que las áreas donde el polvo está intacto están protegidas y otras áreas parecen más suaves:

Area around LEM

Robert Braeunig hizo un análisis detallado de la erosión del suelo lunar por el motor LEM. Su conclusión:

De todas nuestras suposiciones, quizás la que afecta más dramáticamente los resultados es la velocidad final del gas y el suelo. Por ejemplo, si usamos la mitad del rango de velocidad, es decir, 1700 m / s, en lugar de 1000 m / s, obtenemos una profundidad máxima del cráter de solo 10,6 mm (0,42 pulgadas). En realidad, la corriente de escape expulsó muy poca tierra porque no había suficiente energía en el gas para mover un gran volumen de material de la superficie.

El polvo que sí fue soplado de distancia tuvo un efecto notable:

En noviembre de 1969, el módulo lunar del Apolo 12 (LM, pronunciado "lem") aterrizó a unos 200 metros del Surveyor 3, una sonda robótica que había aterrizado en la Luna en abril de 1967. Los astronautas del Apolo 12 se acercaron al Surveyor 3 fotografiarlo y recuperar algunas piezas para regresar a la Tierra. Inmediatamente, notaron que la mayor parte del Surveyor 3, que en el lanzamiento era de un blanco inmaculado, se había oscurecido a marrón, como resultado de dos años y medio de exposición a condiciones lunares extremas.

Pero el lado del Surveyor 3 que mira hacia el LM había sido pulido con chorro de arena para volverlo blanco. De hecho, "cada perno, cable o soporte que bloqueaba el rocío de arena fina del Apolo 12 dejaba sombras permanentes grabadas en Surveyor", dice Metzger. Al examinar los artefactos devueltos, los científicos calcularon más tarde que el chorro de arena resultó principalmente de las partículas de polvo más finas de solo 1 a 10 micrómetros (0,00004 a 0,0004 pulgadas) de ancho.

Esta imagen muestra una diferencia de color entre las dos lados de la cámara (la cámara fue recuperada por Apollo 12):

Surveyor 3 camera

El problema con esta imagen es, en todas las fotos de Surveyor 3 Pude encontrar, el lado más oscuro de la cámara estaba girado hacia el LEM:

Surveyor 3 and LEM

Ahora, parece que el equipo del Apolo 12 tomó solo algunas fotos de Surveyor, es Es posible que hayan girado la cámara (preparándose para quitarla de la sonda) antes de tomar la foto. Las fotos tomadas en la Luna no muestran muy bien la diferencia de color, cualquier gradiente sutil se borra con la luz intensa.

Informe original de la NASA sobre Surveyor 3

#3
+3
Stan H
2017-10-14 19:29:44 UTC
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Fue bien publicitado en la radio, la televisión, los periódicos y muchos libros sobre el tema en 1969 cuando yo, como un joven adulto y junto con la mayor parte del mundo occidental, recibí toda la información sobre la misión Apolo 11. Esa es una de mis referencias: estaba vivo y escuché que todo sucedió.

En el último minuto antes del aterrizaje, se escuchó a Buzz Aldrin decir: "Recogiendo algunos polvo "(acento mío). Este comentario sobre "algo" de polvo contrasta con el comentario de Charlie Duke del Apolo 16 sobre las grandes cantidades de polvo que su misión levantó cerca de su aterrizaje, y por qué debería ser así (esta referencia a continuación).

Después de que el Apollo 11 LM estuvo en la luna y los astronautas fuera de la nave espacial, informaron a la NASA de una pequeña cicatriz en la superficie lunar a bastante distancia del LM. Dado que ellos y el LM eran las únicas "entidades" que podrían haber dejado la cicatriz allí, se lo dijeron a la NASA y razonaron que el significativo movimiento lateral del LM en el aterrizaje significaba que la sonda de 5 pies unida a una pata del LM Tocó la superficie y dejó la cicatriz. La NASA estuvo de acuerdo (estaba escuchando esto en vivo, por cierto) Y este hecho también es relevante para la pregunta: la cicatriz era una prueba absoluta de que cuando el LM estaba a 5 pies sobre la superficie, tenía una distancia bastante horizontal antes de tocar tierra. Y el significado de eso es que el propósito de la sonda larga era que se indicara un punto preciso cerca de la superficie y ese fue el punto en el que las reglas de la misión exigieron que se apagara el motor de descenso.

Las leyes de movimiento de Newton y la gravedad lunar llevaron al LM de lado hacia el aterrizaje. Esto explica por qué no había mucho polvo sobre las pistas de aterrizaje (el polvo que se había levantado se "dejó atrás", cayendo verticalmente en el vacío), y también explica por qué no había un agujero de explosión profundo debajo del descenso. escape del motor (no disparaba entonces, según las reglas de la misión). Y esto proporciona la verdadera razón por la que el LM no "sopló el polvo"; no puede hacerlo si no está disparando donde y cuando el LM está en la superficie.

En contraste, Apollo 16 levantó polvo denso que la visibilidad se hizo difícil en la fase final de aterrizaje (Duke, 1990, pp. 161-162). El Apolo 16 aterrizaba verticalmente en su fase final (ibid.), Así que, por supuesto, aterrizaba directamente en el polvo que levantaba.

Por cierto, y obtusamente relacionado con la cuestión del polvo, la razón declarada por Charlie Duke el motor de descenso se apagó antes de aterrizar (ibid.) fue que si iba y si el motor aterrizaba justo donde estaba una piedra que bloqueaba el motor, podía explotar.

(Duke, C. & D. Moonwalker . Thomas Nelson Publishers, Nashville, Tennessee. 1990)

#4
+2
Nathaniel
2013-08-04 09:17:22 UTC
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De mi cabeza creo que las razones son

  1. El suelo está hecho de polvo. No es solo una capa delgada en la superficie, por lo que podría soplar una gran cantidad y aún quedaría mucho sobre lo que pararse; y

  2. En la Tierra, un propulsor sopla polvo al poner el aire en movimiento, pero la Luna no tiene atmósfera. Los propios gases de escape todavía se llevarán algo de polvo, pero esto será un efecto mucho más débil que en la Tierra, porque los gases de escape se expandirán rápidamente y se volverán difusos, lo que los hará incapaces de mover mucho polvo.

Quizás alguien con un conocimiento más directo pueda agregar más detalles, pero creo que estas son las razones básicas.

En realidad, Armstrong informó que la capa de polvo * es * solo una capa delgada en la superficie, al menos directamente en el lugar de aterrizaje. Vea [NASA] (http://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.step.html), ET 109: 23: 38 aproximadamente 1/4 hacia abajo en esa página. * "Armstrong: Estoy al pie de la escalera. Las almohadillas LM solo están hundidas en la superficie alrededor de 1 o 2 pulgadas, aunque la superficie parece tener un grano muy, muy fino, a medida que te acercas a ella ... . "*
@MichaelKjörling, puede que tenga razón, pero esa cita por sí sola no implica que el polvo sea una capa delgada. En nieve profunda, en las condiciones adecuadas, sus pasos tienen solo un par de pulgadas de profundidad, aunque la nieve en sí es mucho más profunda.
El Apollo 11 LM [pesaba 15.095 kg] (https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_11), presumiblemente sin incluir a los miembros de la tripulación. No sé el tamaño de las almohadillas, pero probablemente sea una apuesta segura que la fuerza ejercida por ellos en la superficie fue considerable, incluso en 1/6 de gravedad.
@MichaelKjörling, una moto de nieve típica también ejerce una fuerza considerable sobre el suelo. El punto es que si el polvo está compactado, y especialmente si es pegajoso debido a las fuerzas electromagnéticas, no se hundirá en él por mucha fuerza que ejerza. Como no se hunde en la arena de una playa.
@MichaelKjörling también el LM tiene pies grandes; está diseñado específicamente para no hundirse en el polvo, ya que eso habría causado muchos problemas ...
En lo alto de mi cabeza, me doy cuenta de que el módulo de aterrizaje aterrizó ANTES de que se hicieran las huellas. Por lo tanto, no podría haberlos impresionado. Pero podría haber algo de física nueva aquí que alguien podría explicar ...
@MichaelKjörling Que 15 toneladas incluían 8 toneladas de propulsor de descenso, por lo que el LM habría acumulado solo alrededor de 7 toneladas en el momento del aterrizaje. Repartidos en 4 almohadillas para los pies con aproximadamente 0.5 m ^ 2 de área cada una, bajo una gravedad lunar que es de solo 6 kPa o menos de 1 psi, mucho más bajo que un humano de pie en la Tierra (8 psi)
@LocalFluff Los teóricos de la conspiración no están argumentando que el módulo de aterrizaje debería haber volado las huellas. Argumentan que el módulo de aterrizaje debería haber quitado el polvo en el que se hicieron las huellas, sin dejar polvo y, por lo tanto, no se dejarían huellas en primer lugar.
@Taemyr Como recluta militar arrojé una granada de mano en un avión de grava. Fue difícil distinguir dónde detonó, apenas un rasguño. Quizás los teóricos de la conspiración deberían realizar algunos experimentos para respaldar sus afirmaciones.
#5
+1
xxavier
2017-05-24 14:45:38 UTC
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Estamos acostumbrados a ver el polvo 'flotando', pero eso se debe a la presencia de una atmósfera. En el vacío, las partículas de polvo caen al suelo inmediatamente, incluso con la aceleración gravitacional relativamente baja de la Luna ...

Tienes razón en que el vacío cambia las cosas. En este caso, el polvo es arrastrado por un motor cohete, es decir, el polvo se acelera a velocidades enormes. Entonces, el polvo cae en un arco muy largo y no cae cerca del lugar de aterrizaje.
* "En una aspiradora, las partículas de polvo caen al suelo inmediatamente" * No; en el vacío, cada partícula sigue su propia trayectoria balística sin obstáculos, que depende de su velocidad y ángulo de despegue (probablemente haya una palabra elegante para eso). En presencia de una atmósfera, la trayectoria de la partícula de polvo se ve obstaculizada por la resistencia a los gases de la atmósfera, por lo que la partícula no sigue una trayectoria balística. Los gases de una atmósfera pueden suspender partículas de polvo suficientemente pequeñas durante períodos de tiempo significativos.


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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