¿Qué hora es en la Luna? En busca de un horario unificado para las misiones espaciales

La Luna no ha contado nunca con una hora independiente a la terrestre. A cada misión lunar se le ha asignado su propio horario particular, siempre vinculado al huso terrícola conocido como la hora universal coordinada (UTC, por sus siglas en inglés), que equivale a una o dos horas más respecto al horario español peninsular dependiendo de la época del año. Un método impreciso, poco eficiente y no homologado entre las naves que visitaban el satélite. Algo que las agencias espaciales europea (ESA) y estadounidense (NASA) desean mejorar, ya que se avecina una década de renacimiento en la exploración espacial.

“Vivimos un momento extraordinario. Este año, por ejemplo, está previsto el envío de tres misiones comerciales, un cambio de paradigma en la exploración lunar”, narra fascinado el ingeniero Javier Ventura-Traveset, de la ESA, que lo considera una revolución en toda regla. Entre los objetivos ya perfilados en los planes espaciales: la proliferación de misiones comerciales de empresas privadas, nuevos actores nacionales (como India o Japón) y el establecimiento de bases habitadas permanentemente antes de 2030. Un escenario más plausible que en décadas anteriores, ahora que la agencia estadounidense incluso ha presentado los nuevos trajes con los que se paseará por la Luna.

Medir la hora de la Luna desde la Tierra acarreará siempre problemas de precisión, como explica Ventura-Traveset, coordinador de la iniciativa Moonlight [luz de luna] de la ESA: “Debido a la relatividad general, por ejemplo dos relojes puestos en hora al mismo tiempo, idénticos, uno en la Tierra y otro sobre la superficie lunar, van a marcar un tiempo diferente, porque la gravedad lunar es muy inferior a la terrestre, de ahí que el reloj lunar se adelante del orden de 56 microsegundos por día en la Tierra”. El ingeniero espacial aclara que “puede no parecer mucho, pero al cabo del tiempo ambos relojes mostrarán horarios distintos”. Un efecto sutil, el de que una atracción gravitatoria más débil en la Luna provoque que los relojes funcionen más despacio, que se debe corregir para poder sincronizar satélites y fomentar la interoperabilidad de los sistemas.

Un huso independiente de la Tierra

Cuando se cumplen más de 50 años de la última misión tripulada a la Luna, la norteamericana Apolo 17, la exploración espacial vuelve a contar con la prioridad de las agencias internacionales y el interés del público. Para la Agencia Espacial Europea es un momento decisivo en la carrera de exploración espacial, y el satélite terrestre desempeña un papel decisivo en el nuevo capítulo: decenas de misiones previstas e incluso una estación permanente que orbite la Luna de forma constante y, a diez años vista, el objetivo decidido de enviar europeos a alunizarla.

Vivimos un momento extraordinario, hay una revolución en la Luna

Las más de 12 misiones espaciales tripuladas que se calculan para los próximos años suponen retos logísticos que van desde lo tecnológico a lo filosófico. Un huso horario independiente al terrícola obliga a responder una pregunta, en apariencia sencilla, pero muy complicada: ¿qué hora es en la Luna?

En un reciente congreso celebrado por la ESA en Países Bajos, se comenzó a definir el huso lunar con el objetivo de mejorar la interoperabilidad entre satélites de diferentes agencias y la coordinación. Ventura-Traveset explica que con esto se busca desarrollar un sistema de navegación por geolocalización vía satélite propio, LunaNet, un sistema similar al americano GPS o los Galileo europeos, como explica la agencia en su documento, un “marco de trabajo temporal selenístico”. La idea es que, a partir de 2024, ESA y NASA sitúen cuatro satélites estratégicos en la Luna, cada uno con su reloj atómico, el modelo de medición más preciso hasta el momento, para triangular la posición y el tiempo que tardan en llegar las señales a cada uno, y así consensuar una hora oficial.

Recreación artística del concepto LunaNet.NASA/Reese Patillo

El proyecto Moonlight de la ESA que dirige Ventura-Traveset pretende jubilar el método de comunicación utilizado hasta ahora: cada sonda espacial o módulo tripulado lunar con su hora independiente debía enviar sus señales de radio de vuelta a antenas terrestres, para después regresar hasta el satélite. Un sistema útil, pese a que se trata de una infraestructura que no será suficiente, según la propia agencia espacial. Con el escenario de la exploración espacial que se dibuja en el horizonte, suponen un problema las múltiples naves trabajando de forma simultánea en la Luna, más allá del lag de microsegundos presente en todas las emisiones, así como a su falta de precisión para posicionarse vía satélite lunar.

La mejora de la comunicación es en lo que Ventura-Traveset se fundamenta para describir la importancia de su iniciativa: “El hecho de disponer de comunicación y navegación en tierra ha sido un multiplicador extraordinario de nuestra actividad económica”, más de un 10% del PIB de la economía europea, “y lo mismo puede ocurrir en la Luna”. “Las posibilidades de nuevas aplicaciones son enormes: por ejemplo, poder disponer de asentamiento lunares permanentes”, resume. El ingeniero de la ESA recalca el valor de la nueva economía espacial, los servicios que empresas privadas están ofertando en los últimos años, ya que a “bajo coste”, permiten llevar instrumentación científica a las agencias, a universidades o para otros actores privados.

Gracias a esto, Ventura-Traveset ya atisba el futuro: “El gran sueño de Europa es poder tener un astronauta en la superficie lunar antes de 2030. Ese es el objetivo, y disponer de una infraestructura permanente de comunicación y navegación es un paso esencial para ello”.

El valor de medir el tiempo

Desde el inicio de los tiempos, medir el tiempo ha sido esencial. Los Mayas del Yucatán creían poder controlar activamente su flujo, y en Asia era vital para la navegación marítima hace milenios. A finales del siglo XIX, para organizar la salida y el horario de los trenes en París, pero también lo es ahora en la economía moderna: para coordinar los vuelos internacionales, la logística de los envíos transatlánticos, las telecomunicaciones por satélite, para el streaming o la geolocalización en nuestro móvil. Aunque definir qué es el tiempo no es fácil: “Hasta que llega Einstein hace un siglo y revoluciona nuestro concepto del tiempo, se pensaba que la hora era un bloque compacto, ¡un absoluto!, se referencia como el tiempo de dios, un sistema que nunca cambiaba”, afirma el cosmólogo Jonás Chaves-Montero.

Chaves-Montero, investigador del Instituto de Física de Altas energías (IFAE), estudia la gravedad: “Cuando se empezó a entender de verdad lo que era el tiempo fue con la teoría de la relatividad, que va sobre el tiempo y la gravedad, que explica todos los fenómenos que conocemos: dónde estás, la masa, por ejemplo, en un planeta como la Tierra, afecta al transcurrir del tiempo; uno mayor, todavía más rápido”. De ahí que la hora en la Luna el tiempo pase más lento y afecte a la tecnología, ya que los dispositivos, a la hora de posicionarse, se mueven en el ámbito del microsegundo y la precisión es vital para el correcto devenir de las misiones espaciales. Chaves-Montero considera que la iniciativa espacial para adaptarse al horario lunar nace de un profundo “conocimiento de la física y de cómo poder implementarla”.

Tracy Caldwell Dyson (NASA), mira la Tierra a través de la cúpula de la Estación Espacial Internacional (ISS), en septiembre de 2010.NASA

Las fotografías de constelaciones galácticas del telescopio espacial James Webb, además de ser impresionantes, demuestran que no existe el “ahora” en cosmología. “Nunca vemos el presente, tenemos imágenes de cómo era el universo de bebé hace 300.000 años, el máximo que nos permite la luz, un momento superprimitivo y ahí está el fondo cósmico de microondas, más allá se convierte en opaco”, detalla Chaves-Montero. Para el investigador, mirar el cosmos es una ventana al pasado, un cambio conceptual gigantesco: “Si miras tus manos, la Luna o el Sol siempre hay desfase de microsegundos hasta minutos, y en el caso de galaxias hablamos de millones de años, cuanto más lejos miramos, más lejos vemos en el tiempo; el universo es una máquina del tiempo”. De ahí que todo sistema de navegación deba tener en cuenta los desajustes temporales.

Otra de las paradojas contraintuitivas a las que se enfrentarán las misiones tripuladas sobre suelo lunar es la definición de un “día”. El satélite tarda 29,5 días en dar la vuelta alrededor de sí mismo, pero la biología de los alunizadores continuará siendo la misma, de 24 horas. Debido a las necesidades fisiológicas, los días terrestres siempre serán importantes, aunque cambiemos nuestro contexto inmediato a un satélite u otro planeta: “Tenemos circuitos predeterminados que funcionan de manera cíclica y con más o menos periodicidad, como la frecuencia cardíaca o la regulación hormonal”, detalla el biólogo Luis Martínez, del Instituto de Neurociencias de Alicante.

Este neurocientífico del CSIC traza un símil a como ocurre en la actualidad en la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), con unos 16 amaneceres en un ciclo de 24 horas humano. Para evitar problemas derivados del insomnio y las enfermedades provocadas por descansar mal, tienen horarios para ajustarse al ritmo circadiano terrícola. Martínez reflexiona sobre si será posible otro ritmo vital para los Homo sapiens: “Pasen 3 días de viaje o 500 de misión espacial, seguiremos siendo innegablemente humanos debido a millones de años de evolución, de alguna forma van a tener que cumplir un ciclo noche/día”.

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