Los espejos de la Luna

De todo lo que dejó Neil Armstrong en la Luna hace 35 años, lo más famoso es una huella de pisada, una depresión en forma de bota en el gris polvo lunar. Millones de personas han visto las fotografías, y un día, dentro de unos años, los turistas lunares se congregarán en el Mar de la Tranquilidad para verla en persona. Mirando sobre la barandilla... "papá, ¿es ésa la primera?"

¿Notará alguien que 30 metros más allá, Armstrong dejó algo más?

Rodeado de pisadas, sobre el polvo lunar, descansa un panel de unos 60 cm de ancho recubierto por 100 espejos apuntando a la Tierra: la "matriz retrorreflectora de medición láser lunar". Los astronautas del Apolo 11 Buzz Aldrin y Neil Armstrong la colocaron allí el 21 de Julio de 1969, una hora antes del fin de su último paseo lunar. Treinta y cinco años después, es el único experimento científico del Apolo que aún funciona.


El profesor de física Carroll Alley, de la Universidad de Maryland fue el investigador jefe del proyecto durante la época del Apolo, y sigue su progreso hoy día. "Empleando estos espejos", explica Alley, "podemos apuntar a la Luna con pulsos láser y medir la distancia Tierra-Luna de forma muy precisa. Es una forma maravillosa de aprender más sobre la órbita de la Luna y verificar las teorías sobre la gravedad".


Funciona de esta manera: un pulso de láser es lanzado desde un telescopio en la Tierra; éste cruza la distancia Tierra-Luna, e impacta en la matriz. Como los espejos son reflectores cúbicos, envían el pulso de vuelta en la misma dirección en que llegó. "Es como golpear con una pelota en la esquina de una pista de squash", explica Alley. De vuelta a la Tierra, los telescopios interceptan el pulso de retorno, "usualmente sólo un fotón", afirma asombrado


El tiempo del viaje de ida y vuelta determina la distancia a la Luna con una precisión increíble: menos de unos pocos centímetros sobre 385.000 km, en promedio.

Apuntar a los espejos y recoger sus tenues reflexiones es un reto, pero los astrónomos lo han estado haciendo durante 35 años. Un lugar clave de observación es el Observatorio McDonald en Texas donde un telescopio de 0.7 metros alcanza regularmente a los reflectores del Mar de la Tranquilidad (Apolo 11), Fra Mauro (Apolo 14), la fisura de Hadley (Apolo 15) y, a veces el Mar de la Serenidad. Allí existe un conjunto de espejos a bordo del vehículo lunar soviético Lonokhud 2 quizás el robot de aspecto mas impresionante jamás construido.


De este modo, durante décadas los investigadores han trazado cuidadosamente la órbita de la Luna, y han descubierto una serie de hechos destacables, entre ellos:

(1) La Luna traza una órbita espiral alejándose de la Tierra a un ritmo de 3,8 cm al año. ¿Por qué? Los océanos de la Tierra son los responsables.

(2) La Luna posee probablemente un núcleo líquido.

(3) La fuerza universal de la gravedad es muy estable. La constante gravitacional de Newton, G, ha cambiado menos de una cien mil-millonésima desde que el experimento del láser comenzó.


Los físicos también han empleado los resultados del láser para verificar la teoría de Einstein de la gravedad, la teoría general de la relatividad. Hasta ahora todo está bien: las ecuaciones de Einstein predicen la forma de la órbita lunar tan exactamente como es posible determinarla con el láser. Pero Einstein, siempre sometido a prueba, no está aún fuera de peligro. Algunos físicos (Alley es uno de ellos) creen que su teoría de la relatividad es defectuosa. Si existe algún defecto, la medición lunar por láser podría encontrarlo.


NASA y la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF) están financiando una nueva instalación en Nuevo México, llamada Operación de Medidas de Distancia a la Luna por Radar desde el Observatorio en Apache Point (Apache Point Observatory Lunar Laser Ranging Operation o, apropiadamente, "APOLLO" para abreviar). Utilizando un telescopio de 3,5 metros con buena "visión" atmosférica, los investigadores examinarán la órbita de la Luna con precisión milimétrica, 10 veces mejor que anteriormente.

"¿Qué podrán descubrir?", se pregunta Alley.

Más y mejores datos podrían revelar extrañas fluctuaciones en la gravedad, correcciones a Einstein, o el "chapoteo" del núcleo de la Luna. El tiempo lo dirá... y tiempo hay de sobra. Los espejos lunares no requieren de una fuente de energía. No han sido cubiertos por polvo lunar o impactados por meteoritos, como temían al principio los planificadores de la misión Apolo. La medición lunar debería poder continuar durante décadas, siglos quizás.

Más curiosidades
El láser tiene una dispersión muy pequeña, no obstante tiene dispersión y la distancia es tan enorme que cuando llega a la Luna se crea un «punto» de luz con un diámetro de 6,5 km.

Los cientificos de la Universidad de Texas dicen que es como hacer un disparo y acertar a una moneda de 25 centavos de dólar a 3 km de distancia.

La Luna está a 1,286 segundos luz de la Tierra.

Gracias a esos espejos sabemos que la Luna se aleja 3,8 cm cada año, que tiene un núcleo muy pequeño y que la Tierra se bambolea.